Stuwkussens worden vaak gebruikt voor het vastzetten en stabiliseren van vracht in containers die over land, per spoor of over zee worden vervoerd. Om een lading ideaal te verdelen in een container, bijvoorbeeld door de lastverdeling, is het mogelijk dat er loze ruimten ontstaan. Om de methode vormsluiting snel en efficiënt te creëren zijn er stuwkussens op de markt, welke gebruikt kunnen worden om de lege plek op te vullen, zodat de lading stabiel en op zijn plaats blijft. Deze stuwkussens zijn een goed alternatief voor bijvoorbeeld hout.
Voor transport door de lucht zijn stuwkussens niet toegestaan in verband met de omgevings luchtdruk tijdens het transport.
(Bron: Signode Netherlands B.V.)
Uitvoeringen
Wanneer er dynamische belastingen optreden, door bijvoorbeeld het verschuiven van de lading, worden deze opgevangen door compressie van het stuwkussen. Stuwkussens worden in een ruimte tussen laadeenheden geplaatst, zoals pallets, kisten, kratten, vaten etc. Deze stuwkussens worden opgeblazen met een druk van 0,1bar tot 0,6 bar, afhankelijk van het specifieke type, transporteisen en de specifieke toepassing. Het formaat van de stuwzak die gebruikt wordt moet ten minste twee derde van het aangrenzende product bedekken. Door de producenten aangegeven, moet in de regel genomen, het contact-oppervlak van het stuwkussen dus minimaal 35% van de oppervlakte zijn.
(Bron: Signode Netherlands B.V.)
Een stuwkussen is meestal opgebouwd met een luchtdichte polyethyleen/kunststof opblaasbare zak in een geweven polypropyleen/kunststof of kraft papieren omhulsel, ook zijn er vinyl of rubber stuwkussens op de markt.
Het opblazen kan met perslucht, batterij of elektrische blazers/blowers.
Sommige stuwkussens kunnen worden hergebruikt en zijn mogelijk uiteindelijk recyclebaar. Om een stuwkussen opnieuw te gebruiken, moeten deze daarvoor geschikt zijn, onbeschadigd zijn en voorzien zijn van een hersluitbaar ventiel. Gebruik opblaasbare stuwkussens niet opnieuw als ze niet veilig opnieuw kunnen worden opgeblazen, controleer zorgvuldig.
Zo zijn er ook 3D stuwkussens op de markt die in de eerste plaats ook ontworpen zijn voor het vastzetten van goederen in containertransport maar ook kunnen de 3D stuwkussens een volledige 'palletplaats' opvullen/vervangen.
(Bron: Signode Netherlands B.V.)
Als de oppervlakten van de lading scherpe hoeken heeft is het raadzaam om een bescherming (karton, kunststof plaat) tussen het stuwkussen en de te vervoeren lading te plaatsen. Kleine openingen die niet kunnen worden vermeden en die nodig zijn voor het soepel in- en uitpakken van de goederen, zijn acceptabel en hoeven niet te worden opgevuld. De totale som van lege ruimtes in containers in horizontale richting mag niet groter zijn dan 15 cm.
Naast dat het zichzelf verplaatsen van ladingen in containers een belangrijke factor is bij transportongevallen, vervullen stuwkussens ook een veiligheidsfunctie door de impact van het verplaatsen van de lading te verminderen en zo schades te voorkomen of te verminderen.
Stuwkussens mogen niet worden gebruikt om de ruimte bij de deuropening te vullen, om te voorkomen dat de deur met geweld opengaat wanneer de deuren worden geopend, tenzij er voorzorgsmaatregelen worden genomen.
Levels
De Association of American Railroads (AAR) is een industriële handelsgroep die spoorwegmaatschappijen in Noord-Amerika (Canada, Mexico en de Verenigde Staten) vertegenwoordigt, hebben een standaard opgesteld die voorschrijft waar een stuwkussen aan moet voldoen tijdens transport per spoor omdat stuwkussens in voor- en achterwaartse en zijwaartse richting kunnen worden toegepast. Dit wordt aangeduid in Level 1, 2, 3, 4, 5.
Welk level moet worden toegepast is afhankelijk van de massa van de te zekeren lading en de positie van het stuwkussen, in de meeste gevallen is een AAR Level 1 stuwkussen voldoende voor zijwaartse lading zekering in containers. (Raadpleeg hiervoor de leverancier).
Stuwkussens mogen niet worden gebruikt om zendingen van gevaarlijke stoffen te zekeren voor transport per spoor waar de AAR “Association of American Railroads” regelgeving geldt. De Internationale Maritieme Organisatie (IMO) of CTU richtlijnen vermelden dit niet. Positioneer gevaarlijke stoffen bij gecombineerde ladingen waar mogelijk zo dicht mogelijk bij de deuren van de CTU.
Voor het wegtransport kan een level 1, Level 0 of Light versie stuwzak voldoende zijn om lading in alle richtingen te stabiliseren óf zekeren, zelfs in voertuigen met (schuif) zeilen kunnen stuwkussens worden toegepast om vrije/loze ruimtes op te vullen en ladingen stabiel te maken. Let er hierbij wel op dat u de maximale toegestane breedte van uw voertuig niet overschrijdt.
Level 1 en 2 worden voornamelijk gebruikt in containers om lege ruimtes zijwaarts tussen de lading op te vullen. Level 3, 4 en 5 worden gebruikt om zware lading vast te zetten. (voorwaarts, achterwaarts).
In de praktijk zijn level 3 en level 4 nagenoeg gelijk aan elkaar en worden ook wel geleverd als zijnde L3-4.
(Bron: Signode Netherlands B.V.)
Luchtdruk en temperatuur complex
‘Even snel een stuwkussen opblazen en het is klaar voor transport’, dat is in de regel hoe men denkt over het gebruik van deze stuwagemiddelen. Het vereist echter meer kennis en inzicht om een lading te fixeren op basis van de luchtdruk. Dit heeft te maken met de complexiteit van (lucht)druk in combinatie met temperatuur, en dit niet alleen vóór aanvang transport, maar nog moeilijker: tijdens het transport.
Een stuwkussen wordt bij het aanbrengen met een lichte overdruk gevuld. Als deze druk te laag is, bestaat het risico dat de stuwzak losraakt als de omgevingsdruk stijgt of de luchttemperatuur daalt. Omgekeerd, een stuwkussen zal dankzij de safety factor door verandering van omgevingsdruk niet kunnen barsten als het kussen niet boven de maximale aangegeven vuldruk wordt gevuld. Meestal is de ratio tussen vuldruk en barstdruk 1:3. Te veel druk zou het product kunnen beschadigen of zelfs de wanden van het transportmiddel kunnen vervormen.
Stuwkussens mogen ook nooit rechtstreeks tussen de containerwand en de lading worden gebruikt. De containerwand (temperatuur) kan teveel impact hebben op de druk. Een mogelijke oplossing is om eerst een houten plaat te gebruiken tegen de containerwand.
Plaats nooit een stuwkussen tussen de bovenkant van de lading en het dak van de container. Volgens de CSC-conventie en de ISO 1496-1 normering is de druk die wordt toegelaten door het dak van een container 300 kgf / 1800 cm2 = 0,17 kgf/cm2 = 0,16 daN/cm2 = 0,16 bar. De werkdruk van een stuwzak varieert meestal van 0,2 tot 0,6 bar en is dus hoger dan de sterkte die het dak van de container kan toelaten. Het dak van een container is het zwakste onderdeel.
In heel veel gevallen zal een stuwkussen worden toegepast om een lading op de plaats te drukken en de loze ruimte op te vullen en zo de lading op de plaats te houden en laten mee bewegen met het transportmiddel. Een voldoende blocking capacity (BC) is van belang om de optredende krachten van de lading tijdens transport te absorberen en zo te zorgen dat deze niet kan gaan bewegen.
Loze ruimte versus stuwzak
Als handvat kan onderstaand hulpmiddel worden gebruikt, met in achtneming van alle andere bijkomstige randvoorwaarden.
> 25 cm tussenruimte = Breedte 60 cm zak
> 35 cm tussenruimte = Breedte 90 cm zak
> 50 cm tussenruimte = Breedte 120 cm zak
> 60 cm tussenruimte = Breedte 150 cm zak
Een praktijk regel zegt dat minimaal 1/3e van de originele oppervlakte van het stuwkussen in contact moet zijn met de lading om voldoende lading zekering te geven, en advies is om 2/3e van de lading oppervlakte om de krachten te verdelen over de lading. Het is niet raadzaam om twee stuwkussens naast of tegen elkaar te plaatsen, omdat de rondingen van de stuwkussens er voor kunnen zorgen dat de kussens niet op de juiste plaats blijven. Dit probleem is op te lossen door gebruik te maken van extra opvulmiddelen, een stuwkussen aan iedere zijde van de lading te plaatsen, een 3D stuwkussen gebruiken waarmee grote ruimtes opgevuld kunnen worden of systemen waar 2 kussens aan elkaar verbonden zijn.
Hoeveel kracht
De maximale kracht waarmee starre en stabiele lading een stuwzak mag raken/belasten, is afhankelijk van de massa, grootte en wrijving van de lading tegen het oppervlak en de maatversnellingen. De grootte en sterkte van de stuwzak moeten worden aangepast aan het ladinggewicht, zodat de toelaatbare capaciteit van de stuwzak, zonder risico op breuk, groter is dan de kracht waarmee de lading moet worden ondersteund:
Fdunnage bag ≥ Fcargo
MSL is de maximale vastzetbelasting is een gespecificeerd deel van de breeksterkte en geeft de kracht aan die bij het zekeren niet mag worden overschreden. Houd dus rekening met (MSL).
BC waarde
De blokkeercapaciteit van stuwzakken moet worden berekend door de nominale barstdruk te vermenigvuldigen met het contactoppervlak aan één kant van de blokkeerinrichting en met een veiligheidsfactor van 0,75 voor stuwzakken voor eenmalig gebruik en 0,5 voor herbruikbare stuwzakken. (Blocking capacity) BC. De calculatie moet daarnaast gebaseerd zijn op het laagst aangetroffen wrijvingscoëfficiënt, dit kan zich ook bevinden tussen de laadeenheden.
Het kan een flinke meerwaarde zijn als de producenten van stuwkussens een minimale BC waarde gaan garanderen, dit afhankelijk van de loze op te vullen ruimten. Deze nuttige informatie kan eenvoudig aangegeven worden op het stuwkussen zelf.
Alleen de ladingmassa die daadwerkelijk invloed heeft op het stuwkussen die in de bovenstaande formules aangeduid zijn, moet worden gebruikt. Als de stuwkussen wordt gebruikt om voorwaartse beweging te voorkomen, moet de massa van de lading achter de stuwzak in de formules worden gebruikt. Als een stuwkussen wordt gebruikt om zijwaartse beweging te voorkomen, moet de grootste totale massa van de lading die zich aan de rechter- of linkerkant van het stuwkussen bevind, worden gebruikt qua formules.
VDI 2700 Blatt 3.2
In Duitsland is de VDI “Vereinigde Deutsche Ingenieurs” is momenteel de richtlijn 2700 Blatt 3.2 aan het herzien en hier in zal vanaf 2023 waarschijnlijk ook het toepassen van stuwkussens beschreven worden.
Stuwkussens zijn zeer geschikt voor veel transporttoepassingen in gesloten transportmodaliteiten (niet voor transport door de lucht), er zijn zelfs oplossingen voor open voertuigen.
Hoe eenvoudig het product ook lijkt, toch is het raadzaam om u te laten adviseren over afmetingen, kwaliteit, vulmethoden, etc. alvorens u over gaat tot aanschaf van stuwkussens.
Een specialistische training lading zekeren kan uitkomst bieden.
Veel veilige kilometers toegewenst!
Niels Bouwmeester
