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Konstruktion Präziser Wägesysteme

Natürlich könnte man bei der Konstruktion einer Waage einfach eine beliebige Wägezelle kaufen, eine tragende Fläche darüber montieren und fertig sein. Alternativ könnte man allerdings auch eine Waage bauen, die tatsächlich bei der Wahrheit bleibt.  

Die Auflösung einer Waage gibt man in “d” an. 1000d bedeuten bei einer 50KG Waage zum Beispiel, dass das Gewicht wahrheitsgetreu in 50g Schritten angezeigt werden kann (50000g / 1000 = 50g). Wenn diese Auflösung dann auch noch durch eine Eichung verifiziert wurde spricht man von “e”.

Genauigkeit verschiedener Waagenklassen:

  • Klasse 1 (Feinwaagen) : >50.000e
  • Klasse 2 (Präzisionswaagen) : 10.000e – 100.000e
  • Klasse 3 (Handelswaagen) : 1.000e – 10.000e
  • Klasse 4 (Grobwaagen) : 100e – 1.000e

Eichfähige Waagen erreichen für gewöhnlich eine Auflösung von bis zu 6000e. Wir haben bereits Waagen mit einer reproduzierbaren (aber nicht eichfähigen) Auflösung von 100000d konstruiert.

Natürlich liest man so etwas auf der Seite eines Unternehmens, welches Geld mit dem Bau von hochpräzisen Wägesystemen verdient. Was kann am Waagenbau schon so schwer sein – und was für einen Wert haben Profis in diesem Gebiet?

Beschickung der Waage

Je nachdem wie das Gewicht auf die Waage gelangt – ob zum Beispiel händisch, per Kran oder per Fördersystem – müssen zusätzliche Maßnahmen zur Sicherstellung der wägetechnischen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit getroffen werden.

Schweißspannung

Beim autogenen Schweißverfahren gibt es messtechnisch nachweisbare Verspannungen im Material. Durch spezielle Schweißtechniken lässt sich dies verhindern.

Elektroschweißen hingegen birgt eine andere Gefahr für die Waage: Die zur Erhitzung des Materials genutzte Spannung kann über die Wägezelle abfließen und diese dabei zerstören. Die Wägezelle kann zum Beispiel durch eine Erdungszange in unmittelbarer Nähe der Schweißung geschützt werden.

Kraftnebenschlussfreiheit

Um eine genaue Messung zu erzielen darf eine Waage nicht von äußeren Kräften beeinflusst werden. Wenn dies gegeben ist spricht man von Kraftnebenschlussfreiheit.

Auch wenn die Einhaltung dieses Prinzips trivial klingen mag ist die Realität in der Industrie dreckig: In der Logistik fallen über Zeit zum Beispiel oft Holzspäne und kleine Holzstücke von Paletten an Orte die die Kraftschlussnebenfreiheit einer Waage gefährden. Bei Metallverarbeitenden Betrieben entsteht bei der Produktion Zunder der sich verhärten und die Genauigkeit der Waage ebenso stören kann (siehe Bild). In diesen Fällen hilft unsere professionelle Wartung.

Einfluss der Windlast

Eine große Wägefläche in Verbindung mit einer hohen Auflösung (also kleinem Ziffernschritt) resultiert in Anfälligkeit gegenüber Windeinflüssen. In vielen Industrieumgebungen sorgen zum Beispiel große Klimaanlagen für durchgehende Luftströmungen. Um gegen die zusätzliche Last durch solche Windeinflüsse gewappnet zu sein konstruieren wir in diesen Fällen Waagen ohne Wägeplattform (wie im Bild oben zu sehen) und arbeiten mit Wägebalken-Konstruktionen.

Durchbiegung

Je nachdem wie eine Waage mechanisch konstruiert wurde kann der Lastträger beim Aufbringen der Last durchbiegen. Um dies zu verhindern ist eine steife und auf die Art der Beladung angepasste Konstruktion erforderlich.

Verformung

Vor allem bei größeren Waagen ist eine mögliche Verformung des Stahls nicht zu unterschätzen. So kann ein größerer metallener Lastträger in seiner Länge zwischen Sommer und Winter um mehrere Zentimeter schwanken – dies hat natürlich auch einen Einfluss auf die Verteilung der Wägelast und somit auf das ermittelte Gewicht.

Qualität der Wägezellen

Wägezellen werden in verschiedenen Auflösungen (in verschiedener Qualität) produziert und hergestellt. Wir haben jahrelange Erfahrung mit den verschiedensten Herstellern und werden die für Ihre Ansprüche optimalen Wägezellen verbauen. Von den meisten Wägezellen-Typen haben wir einen so großen Bestand auf Lager, dass Sie im Falle eines Ausfalls nicht wochenlang warten müssen bis ein Ersatzteil zur Verfügung steht.

Solider Untergrund

Nivellierung eines von uns gegossenen Fundaments

Eine Waage braucht zum genauen Wiegen einen stabilen Untergrund. Zusätzlich können Schwingungen verschiedenster Ursprünge den Wägeprozess verfälschen – grundsätzlich ist also nicht jede Umgebung zum Aufbau einer Waage geeignet. Zum Betrieb einer Waage an einem (aus welchem Grund auch immer) dafür nicht geeigneten Ort müssen also zusätzliche Maßnahmen getroffen werden.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Empfindliche Sensoren – wie sie in Waagen verbaut werden – sind empfänglich für Elektromagnetische Störungen. Bedenkt man diese bei der Konstruktion nicht, so kann es schon mal sein, dass das gemessene Gewicht zum Beispiel von anderen in der Anlage verbauten Systemen oder einem Walkie Talkie beeinflusst wird.