NL2006354C2 - Testbank voor gepallettiseerde goederen. - Google Patents

Description

Testbank voor gepallettiseerde goederen

Stand der techniek 5 Momenteel wordt de stabiliteit van een stapel producten, verder ladingseenheid genoemd, typisch een pallet met goederen, getest met behulp van diverse soorten machines of toestellen:

Bij een eerste toestel wordt de pallet met goederen op een wagen gezet die 10 zelf kan bewegen op een hellend vlak. De pallet met goederen wordt al dan niet gezekerd op de laadvloer van de wagen, bv. met behulp van spanbanden. De wagen is zodanig gebouwd dat de laadvloer horizontaal is wanneer de wagen zich op het hellend vlak bevindt. De wagen rolt onder invloed van de zwaartekracht langs de helling naar beneden en botst tegen 15 een wand. De hoogte van de wand kan vaak worden gekozen zodanig dat enkel de wagen tegen de wand botst, de wagen en de pallet tegen de wand botsen, de wagen met de pallet en een gedeelte van de goederen tegen de wand botsen. Ook het materiaal waartegen wordt gebotst kan worden gekozen, gaande van beton tot een bepaalde dikte piepschuim. Uiteraard 20 kan ook de lengte van de helling waarlangs de wagen naar beneden rolt, worden gekozen. Deze afstand bepaalt de botsingssnelheid. De beschreven testmethode is onder meer bruikbaar om na te gaan in hoeverre de transportverpakking van een ladingseenheid goederen voldoende stevig is. Indien de goederen bestaan uit kartonnen dozen die als geheel omwikkeld 25 zijn met rekfolie, kan worden nagegaan in hoeverre de dozen t.o.v. elkaar verschuiven, in hoeverre de dozen los komen van de pallet, in hoeverre de onderste dozen vervormen tijdens de botsing, ...

In de praktijk is dergelijk toestel en de bijbehorende testmethode vooral bruikbaar voor relatieve testen: onderlinge vergelijking van stabiliteit van 2 verschillende verpakkingen, verschillende goederen,... De exacte krachten en zeker de duur van de krachtwerking kan niet worden ingesteld, waardoor niet kan worden uitgemaakt of de ladingseenheid aan een welbepaalde kracht gedurende een vastgestelde tijd, kan weerstaan.

5

Een tweede bestaande groep van toestellen bestaat uit een tafel waarop de pallet met goederen kan geplaatst worden. De tafel wordt aan het trillen gebracht. Naargelang de installatie die de trillingen opwekt, zijn hier verschillende varianten mogelijk: het kan gaan om een louter verticale 10 trilling, een trilling in een verticaal vlak met identieke amplitudo en frequentie in twee orthogonale richtingen binnen genoemd verticaal vlak, een trilling in een verticaal vlak die volledig instelbaar is binnen een bepaald frequentie- en amplitude spectrum in twee orthogonale richtingen, een trilling met 3 vrijheidsgraden tot zelfs een trilling met 6 15 vrijheidsgraden die elk kunnen ingesteld worden met een bepaalde frequentie en amplitudo. Dit soort van testen is bedoeld om de invloed van trillingen tijdens het vervoer op de stabiliteit van een ladingseenheid te onderzoeken. In dit verband bestaan zelfs diverse normen die beschrijven welke trillingen dienen te worden opgelegd op een ladingseenheid. Door 20 gebruik van dergelijk genormeerd trillingsverloop, wordt het weer mogelijke relatieve testen uit te voeren: verschillende verpakkingen, verschillende goederen, verschillende temperaturen,... kunnen worden vergeleken.

25 Bij een derde bestaande soort van testtoestel wordt de pallet met goederen op een tafel gezet. Ze kan hierop al dan niet worden gezekerd. De tafel wordt vervolgens langzaam gekanteld. De hellingshoek van de tafel waarbij de ladingseenheid instabiel wordt, is een maat voor de stabiliteit van de al dan niet gezekerde ladingseenheid. Dergelijke testtoestel is zeer 3 eenvoudig en geschikt om verschillende ladingseenheden onderling te vergelijken. Het is weer niet mogelijk éénduidig aan te tonen dat een ladingseenheid weerstaat aan een welbepaalde kracht gedurende een welbepaalde tijd.

5

Het is niet mogelijk met behulp van de beschreven toestellen en de bijbehorende testmethodes te voorspellen of een ladingseenheid, al dan niet gezekerd in de laadruimte van een vrachtwagen, boot, vliegtuig of elders, voldoende stabiel is om te weerstaan aan welbepaalde 10 traagheidskrachten. Nochtans schrijven diverse voorschriften, normen of wetten numerieke waarden van versnellingen voor, waaraan een gezekerde ladingseenheid moet kunnen voldoen.

4

Beschrijving van de uitvinding en uitvoeringsvormen De machine, versnellingsbank genoemd, die onderwerp uitmaakt van de uitvinding van dit octrooi, en de methodes die ook deel uitmaken van dit octrooi, laten toe te controleren of een ladingseenheid, op een welbepaalde 5 manier gezekerd, aan de krachten ten gevolge van een voorgeschreven versnelling kan weerstaan. De ladingseenheid heeft meestal de vorm van een stapel producten, die door de versnelling vervormbaar of deformeerbaar wordt.

10 Deze uitvinding heeft betrekking op een machine voor het versnellen van een ladingseenheid, zoals een stapel producten, in het bijzonder een pallet met goederen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een methode voor het testen van de stabiliteit van de stapeling van de goederen, uit een methode voor het testen van de stabiliteit van een eventuele zekering van 15 de goederen op een pallet, uit een methode voor het testen van de stabiliteit van de zekering van de pallet in een bepaalde laadruimte, uit een methode voor het testen van de stabiliteit van een ladingseenheid die tegen een tweede ladingseenheid is geplaatst. Hiervoor wordt de ladingseenheid onderworpen aan een gecontroleerde horizontale versnelling. De 20 gecontroleerde horizontale versnelling kan verlopen in de tijd volgens een vooraf gekozen curve of kan perfect constant zijn gedurende een gekozen periode.

Een eerste aspect van de uitvinding betreft een toestel dat een dubbele 25 precisie geleiding omvat waarop een wagen kan bewegen. De wagen is bevestigd op de geleiding met geleidingsblokken die dwarse krachten en verticale krachten opnemen. De stator van een specifieke elektrische motor is vast op de wagen bevestigd. De rotor van de motor is met een koppeling verbonden aan een versnellingskast met een uitgaande as 5 waarop een tandwiel is bevestigd dat op zijn beurt ingrijpt in een tandheugel die bevestigd is aan het frame waarop ook de geleiding is bevestigd. Bij de montage wordt het tandwiel radiaal tegen de tandheugel geduwd met een radiale kracht van ongeveer 5% van de tangentiële kracht 5 die een tand kan weerstaan. Door roteren van de motor beweegt de wagen over de geleiding. Op de wagen is een laadvloer voorzien die kan uitgerust worden met diverse materialen, onder meer de materialen die gebruikelijk zijn voor het uitvoeren van laadvloeren van vrachtwagens of dergelijk, zoals staal, aluminium traanplaat, multiplex, antislipmatten,... Rond de 10 laadvloer kan een kooi worden gemonteerd, voorzien van tal van bevestigingspunten voor zekeringshulpmiddelen zodat de ladingseenheid op de laadvloer kan worden gezekerd zoals gewenst of zoals gebruikelijk in de transportsector. De machine kan worden voorzien van een positiemeetsysteem, hetzij gebaseerd op het meten van de positie van de 15 wagen t.o.v. het stilstaande gedeelte, hetzij gebaseerd op het meten van de hoekpositie van de rotor t.o.v. de stator van de motor.

Een voorkeuruitvoeringsvorm van een toestel volgens deze uitvinding omvat verder ook minstens één verplaatsbaar schot dat tegen de 20 ladingseenheid of op een korte afstand van de ladingseenheid wordt geplaatst, bij voorkeur in de bewegingsrichting van de te testen ladingseenheid. Dergelijk schot kan voorzien worden van een bekleding in het materiaal dat zich ook aan de buitenkant van de te testen ladingseenheid bevindt. Het schot kan naar achteren kantelen tijdens het 25 versnellen en komt bij het vertragen weer terug naar een verticale stand. Zowel in de versnellingsfase van een test als in de vertragingsfase, kunnen de te testen ladingseenheid en het schot een relatieve beweging t.o.v. elkaar uitoefenen zoals dit ook gebeurt bij verschillende ladingseenheden die achter mekaar staan op een remmende vrachtwagen.

6

Bij voorkeur omvat een toestel volgens deze uitvinding het gebruik van een synchrone motor, meer bepaald een zogenaamde koppelmotor, die een hoog koppel kan leveren bij laag toerental, onafhankelijk van het toerental 5 binnen een bepaald bereik. Dergelijke motor laat toe dat hoekpositie van de rotor in functie van de tijd kan worden behaald die overeenkomt met een bepaalde lineaire versnelling van de wagen zoals vereist voor de testmethodes hieronder beschreven.

10 Bij voorkeur omvat een toestel volgens deze uitvinding verder het gebruik van een versnellingskast met overbrengingsverhouding tussen 0,1 en 10, zoals in het bijzonder 1/1 (geen reductie), een tandwiel met schroefvertanding en een steekcirkelomtrek van 400mm. Dergelijke configuratie laat toe een massa tot 3000 kg, bij voorkeur van 1000 tot 15 3000 kg, zoals in het bijzonder 2000kg, te onderwerpen aan een versnelling tot 20 m/s2, in het bijzonder van 5 tot 20 m/s2, meer in het bijzonder 10m/s2. Een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van een toestel volgens deze uitvinding behaalt bij een motortoerental van 1500t/min een snelheid van 6m/s.

20

Door regeling van de hoekpositie van de rotor van de motor in functie van de tijd, kan de wagen met daarop een ladingseenheid exact worden versneld zoals gewenst in de richting van de geleiding. Bij voorkeur omvat een toestel volgens deze uitvinding verder ook een regelaar om de 25 gewenste hoekpositie van de rotor en/of de gewenste versnelling van de ladingseenheid in te stellen.

7

Een tweede aspect van deze uitvinding omvat werkwijzen voor het testen van de stabiliteit van een ladingseenheid die mogelijk worden door gebruik van de machine volgens het eerste aspect van deze uitvinding.

5 Een eerste methode betreft een werkwijze voor het testen van de stabiliteit van een stapeling van goederen onder invloed van de traagheidskrachten die ontstaan bij een bepaalde versnelling. Deze werkwijze omvat: (i) het aanbrengen van de te testen ladingseenheid, zoals een stapel goederen, vb. op een pallet, op de wagen of laadvloer van de versnellingsbank, (ii) 10 optioneel de wagen met verwaarloosbare versnellingen en snelheden naar één uiteinde van de geleiding brengen; (iii) de wagen laten versnellen met de bepaalde versnelling, bij voorkeur gedurende welbepaalde tijd, door aansturen van de elektrische motor. Een voorkeuruitvoeringsvorm van deze werkwijze omvat verder (iv) het tot stilstand brengen van de wagen 15 door hem af te remmen, wat bij voorkeur langzaam gebeurt.

Een tweede methode betreft een werkwijze voor het testen van de stabiliteit van een gezekerde stapeling goederen, typisch goederen die gestapeld zijn op een pallet en gezekerd door middel van rekfolie, 20 krimpfolie, strapbanden, antislippapier, of andere middelen gewenst of gebruikelijk in de transportsector, onder invloed van de traagheidskrachten die ontstaan bij een bepaalde versnelling. Deze werkwijze omvat (i) het aanbrengen van de gezekerde stapeling goederen op de wagen of laadvloer van de versnellingsbank; (ii) het verhinderen van het verschuiven van het 25 onderste gedeelte van de gezekerde stapeling goederen ten opzichte van de wagen of laadvloer, bij voorkeur door een al dan niet onderbroken stootrand van enkele cm hoogte aan te brengen rondom de wagen; (iii) de wagen laten versnellen met de bepaalde versnelling, bij voorkeur gedurende welbepaalde tijd, door aansturen van de elektrische motor. Een 8 voorkeuruitvoeringsvorm van deze werkwijze omvat verder (iv) het langzaam tot stilstand brengen van de wagen door hem af te remmen.

Een derde methode betreft een werkwijze voor het testen van de stabiliteit 5 van een ladingzekeringssysteem onder invloed van de traagheidskrachten die ontstaan bij een bepaalde versnelling. Het betreft hier meestal de zekering van een ladingseenheid op de laadvloer van een vrachtwagen of dergelijke. Een ladingzekeringssysteem kan gebruik maken van spanbanden, kettingen, steunen en wanden. Bij voorkeur wordt hiervoor 10 eerst een vloerplaat op de wagen van de versnellingsbank aangebracht, waarbij de vloerplaat bestaat uit het materiaal van de laadvloer waarop de ladingseenheid wordt gezekerd. Hiervoor dienen ook de nodige verankeringspunten en/of wanden op de wagen van de versnellingsbank worden aangebracht, bij voorkeur door het aanbrengen van een kooi aan 15 één, twee of meer zijden van de wagen, tegen of op een zekere afstand van de ladingseenheid al naargelang de aard van de zekering die dient getest te worden. In de kooi kunnen de verankeringspunten voorzien worden zoals ze ook aanwezig zijn bij het zekeringssysteem dat dient getest te worden. Deze werkwijze omvat (i) het aanbrengen van de ladingseenheid op de 20 vloerplaat; (ii) het aanbrengen van de elementen van het zekeringssysteem, zoals spanbanden, kettingen, steunen, ... en schotten; (iii) de wagen laten versnellen overeenkomstig de bepaalde versnelling, bij voorkeur gedurende welbepaalde tijd, door aansturen van de elektrische motor. Een voorkeuruitvoeringsvorm van deze werkwijze omvat verder 25 (iv) het langzaam tot stilstand brengen van de wagen door hem af te remmen.

Een vierde methode betreft een werkwijze voor het testen van de stabiliteit van een ladingseenheid, rekening houdende met de invloed van een 9 tweede al dan niet identieke ladingseenheid die tegen of op korte afstand van de eerste ladingseenheid is geplaatst. Deze werkwijze omvat (i) het plaatsen van een schot tegen of op een korte afstand voor de te testen ladingseenheid, in de bewegingsrichting van de te testen ladingseenheid; 5 (ii) de wagen laten versnellen met de bepaalde versnelling, bij voorkeur gedurende welbepaalde tijd, door aansturen van de elektrische motor. Hierdoor zal een schot tegen de te testen ladingseenheid kantelen. Naargelang de stabiliteit van de ladingseenheid zal deze min of meer vervormen weg van de bewegingsrichting. De versnelling wordt bij 10 voorkeur een welbepaalde tijd aangehouden waarna (iii) de wagen (langzaam) wordt vertraagd. Bij de vertraging zal het schot weer terugkantelen naar de verticale stand en zal de te testen ladingseenheid, indien ze een bepaalde minimum stabiliteitsgrens overschrijdt, weer naar een verticale stand evolueren. Het doorslaan van de vervorming van de te 15 testen pallet in de bewegingsrichting, wordt evenwel verhinderd door een schot, dat de aanwezigheid van een tweede ladingseenheid simuleert. Bij voorkeur wordt dit verplaatsbare schot, zoals beschreven voor een voorkeuruitvoeringsvorm van een toestel volgens de uitvinding, aan de achterkant bekleed met folie, karton, of een ander materiaal, namelijk het 20 materiaal dat zich aan de buitenkant bevindt van een tweede ladingseenheid.

De machine en de werkwijzen volgens deze uitvinding kunnen gebruikt worden om de stabiliteit van de stapel te testen onder invloed van een 25 éénmalige versnelling of onder invloed van herhaalde versnellingen in heen- en weergaande richting. De ladingseenheid waarvan de stabiliteit wordt getest kan zonder meer op het bewegende deel van de machine worden geplaatst om de stabiliteit van de ladingseenheid op zich te testen.

10

De ladingseenheid kan ook worden gezekerd aan het bewegende deel van de machine om de stabiliteit van de gezekerde stapel te testen.

Zo is een voorbeeld van een machine volgens de uitvinding gebouwd en 5 gebruikt voor het uitvoeren van testen volgens de tweede en derde van de beschreven methodes van de uitvinding. Hiervoor is de wagen van de versnellingsbank voorzien van een plaat bestaande uit een houten multiplex van 40mm dikte die aan de bovenkant voorzien is van een glasvezellaag, in dit geval een plaat type EcotransGFA®. Op deze 10 laadvloer is een houten europallet geplaatst waarop 50 dozen uit golfkarton zijn gestapeld in 5 lagen. Tussen de pallet en de onderste laag dozen is een laag antislippapier aangebracht, evenals tussen de verschillende lagen dozen. In de dozen zitten verbruiksgoederen, in dit geval flessen detergent. Het geheel van de pallet en de dozen is omwikkeld 15 met een rekfolie met een dikte van 0,100 mm volgens een beschreven wikkelpatroon. Dit geheel is een typische ladingseenheid, in dit geval met een massa van 1450kg.

Voor het testen van de stabiliteit van een gezekerde stapeling volgens de 20 tweede methode van de uitvinding, is de pallet met de dozen, de antisliplagen en de rekfolie zonder meer in het midden van de wagen op de EcotransGFA® plaat gezet. De wagen is versneld met 8m/s2 waarbij de stapel dozen is omgekanteld. Hieruit wordt besloten dat de gezekerde stapeling niet kan weerstaan aan traagheidskrachten ten gevolge van een 25 versnelling van 8m/s2.

De stabiliteit van een ladingzekeringssysteem is getest volgens de derde methode van de uitvinding. Op de plaat EcotransGFA® is een rubberen antislip mat gelegd ter grootte van een europallet. Naast de antislipmat zijn 11 twee verankeringspunten op de EcotransGFA® geschroefd. Tussen de verankeringspunten op de antislipmat is een houten pallet met dozen detergent gezet zoals hoger beschreven. De omwikkelde pallet goederen is met 1 spanband naar beneden gespannen, waarbij de spanband is bevestigd 5 aan de verankeringspunten. De spanband is in dit geval aangespannen met een kracht van 3000N. Vervolgens wordt de wagen langzaam naar het einde van de geleiding gebracht. Vervolgens wordt de motor ingesteld om een versnelling van 10m/s2 te realiseren gedurende 0,5s, onmiddellijk gevolgd door een versnelling (vertraging) van -5m/s2 tot stilstand. Na deze 10 beweging is de ladingseenheid geïnspecteerd. Er zijn in dit geval geen dozen van de pallet gevallen en de pallet is niet verschoven ten opzichte van de wagen. Hieruit kan besloten worden dat het geteste zekeringssysteem weerstaat aan de krachten ten gevolge van een versnelling van 10m/s2.

15

De uitvinding heeft echter een ruimer toepassingsdomein dan enkel de testen volgens de vier beschreven methodes. Dankzij de montagekracht tussen tandwiel en tandheugel, is het mogelijk een ladingseenheid die op de wagen is aangebracht, te onderwerpen aan een zeer gecontroleerde 20 horizontale trilling. Het volstaat hiertoe de motor een heen en weer gaande beweging te laten uitvoeren met de gewenste amplitudo. Het is hierbij niet alleen mogelijk de frequentie te kiezen, het is zelfs mogelijk het verloop van de versnelling binnen een bewegingscyclus te controleren. Tijdens dergelijke test kan de kracht in zekeringselementen worden gemeten.

25

Claims (11)

1. Een machine geschikt voor het testen van de stabiliteit van een stapeling 5 producten, van een ladingseenheid, van een ladingzekeringssysteem, van een ladingseenheid die interageert met een naburige ladingseenheid, omvattende een wagen die kan bewegen over een (dubbele precisie) geleiding met een welbepaalde versnelling, aangedreven door een elektrische motor, waarbij de stator van de motor vast op de wagen is 10 bevestigd, door tussenkomst van een versnellingskast waarvan de uitgaande as is voorzien van een tandwiel dat met een radiale voorspankracht ingrijpt in een bijpassende tandheugel die is bevestigd op hetzelfde frame waarop ook de geleiding is bevestigd.

2. Een machine volgens de eerste conclusie waarbij de elektrische motor een synchrone motor is.

3. Een machine volgens conclusie 1 of 2 waarbij de overbrengingsverhouding van de versnellingskast tussen 0,1 en 10 20 bedraagt.

4. Een machine volgens een van conclusies 1 tot en met 3 die in staat is een massa tot 3000kg te versnellen met een versnelling naar keuze met een maximale grootte van 20m/s2 tot een snelheid met een maximale grootte 25 van lOm/s, waarbij de versnellingskast verder bestaat uit een behuizing met slechts één enkele gelagerde as.

5. Een machine volgens een van conclusies 1 tot en met 4 waarbij de wagen verder tenminste één van volgende zaken omvat: een laadvloer, een al dan niet onderbroken stootrand rondom de wagen of laadvloer, een kooi die voorzien is van minstens één bevestigingspunt voor zekeringshulpmiddelen en een schot waarbij dat schot op een willekeurige plaats van de wagen kan worden gepositioneerd en dat bij het versnellen 5 kan kantelen rond een horizontale as en dat kan worden bekleed met een materiaal naar keuze.

6. Een machine volgens een van conclusies 1 tot en met 5 waarbij de machine verder een meetsysteem voor de positie van de wagen omvat. 10

7. Een werkwijze voor het testen van de stabiliteit van een stapeling van goederen of ladingseenheid onder invloed van de traagheidskrachten die ontstaan bij een bepaalde horizontale versnelling, omvattende (i) het aanbrengen van de te testen ladingseenheid op de wagen van een toestel 15 volgens een van conclusies 1 tot en met 6 en (ii) de wagen laten versnellen met de bepaalde horizontale versnelling door gepast aansturen van de elektrische motor.

8. Een werkwijze volgens conclusie 7 waarbij de stapeling van goederen 20 of de ladingseenheid gezekerd zijn door middel van rekfolie, krimpfolie, strapbanden, antislippapier of andere middelen gewenst of gebruikelijk in de transportsector.

9. Een werkwijze voor het testen van een ladingzekeringssysteem en de 25 stabiliteit ervan onder invloed van de traagheidskrachten die ontstaan bij een bepaalde horizontale versnelling, omvattende (i) het aanbrengen van de te testen ladingseenheid op de wagen of laadvloer van een toestel volgens een van conclusies 1 tot en met 6; (ii) het aanbrengen van de elementen van het zekeringssysteem, zoals spanbanden, kettingen, steunen, ... en schotten en het zekeren van de ladingseenheid en (iii) de wagen laten versnellen overeenkomstig de bepaalde horizontale versnelling door gepast aansturen van de elektrische motor.

10. Een werkwijze volgens een van conclusies 7 tot en met 9 waarbij een beweegbaar schot tegen of op een korte afstand voor de te testen ladingseenheid, in de bewegingsrichting van de te testen ladingseenheid wordt geplaatst vooraleer de wagen wordt versneld, waardoor het schot, bij versnelling van de wagen, tegen de ladingseenheid kan kantelen. 10

11. Een werkwijze volgens een van conclusies 7 tot en met 10 waarbij de wagen met daarop geplaatste ladingseenheid onderworpen wordt aan opeenvolgende welbepaalde horizontale versnellingen in heen en weer gaande richting door gepast aansturen van de elektrische motor. 15