Biegestabwägezellen in rauer Umgebung: Effizientere Produktionsprozesse durch robustes Design

Biegestabwägezellen kommen häufig in Anlagen zum Einsatz, die unter rauen Bedingungen produzieren. Dabei sind die Zellen unterschiedlichsten Belastungen wie Staub, Flüssigkeiten und scharfen Reinigungsmitteln ausgesetzt. Damit Hersteller trotz dieser schwierigen Anforderungen dauerhaft präzise Messergeb­nisse erhalten, bietet HBM spezielle Lösungen und Produkte an – wie die Wägezelle Z6R. Sie ist besonders robust, kompatibel, einfach zu reinigen und sorgt mit ihren einzigartigen Eigenschaften für einen effizienteren Produktionsprozess.

Sie sind die Multitalente unter den Wägezellen und in unterschied­lichsten Produktionsanlagen aktiv: Biegestabwägezellen. Kompakt, vielseitig einsetzbar und mit Nennlasten von 5 Kilogramm bis 10 Ton­nen erhältlich, sind sie für zahlreiche Wägeanwendungen geeignet.

„Mit der Wägezelle Z6 hat HBM 1972 den Marktstandard für Biege­stabwägezellen gesetzt“, erläutert Stefan Schmidt, Produkt­manager für Biegestab- und Pendelwägezellen sowie Wäge­module bei HBM. „Ihr charakteristischer Faltenbalg schützt den sensiblen Mess­bereich.“

Verschiedenste Branchen nutzen Biegestabwägezellen etwa für Be­häl­ter- und Prozessverwiegung: Neben der Pharma-, Chemie- und Kosmetikindustrie kommen Waagen mit Biegestabwäge­zellen in der Lebensmittel-, Baustoff- sowie der Futtermittelindustrie zum Einsatz. Vor allem in Plattformwaagen, Dosier- oder Rezeptier­anlagen, Verpackungsmaschinen und Checkweighern wird diese Art von Wägezellen genutzt. Um den vielfäl­tigen Anforderungen ge­recht zu werden, müssen diese Waagen beson­ders präzise, häufig auch eichfähig – und robust sein. Denn bei der Produktion herrschen teilweise raue Bedingungen oder es gibt spezielle Hygieneanfor­de­run­gen, etwa bei der Lebensmittelherstellung. Hier ist die regel­mäßige Reinigung der Anlagen und Wägezellen vorge­schrie­ben.

„HBM unterstützt die Einhaltung solcher Kriterien, beispielsweise mit einfach zu reinigenden Komponenten. Die neue Wägezelle Z6R setzt dabei einen neuen Maßstab“, sagt Stefan Schmidt. „Dank ihres geschützten Designs ist sie besonders robust, einfach zu reinigen und ermöglicht so effiziente Herstellungsprozesse.“

Der spezielle Aufbau von Biegestabwägezellen

Biegestabwägezellen sind nach einem einheit­lichen Prinzip aufge­baut: Das Herzstück der Wägezellen sind Dehnungsmessstreifen (DMS), die auf den metallischen balkenförmigen Federkörper der Zelle aufge­klebt sind. Die DMS sind als Wheatstone-Brücke ge­schaltet. Wirkt eine Kraft in Druckrichtung auf den Messkörper, wird er ge­dehnt. Dabei werden die DMS gestreckt und ändern deshalb ihren elektr­ischen Widerstand. Darüber lässt sich die elastische Verformung des Feder­körper-Materials messen – und die auf den Federkörper wirkende Kraft ermitteln. Eine nachgeschaltete Mess­elektronik erfasst diese Messwerte und stellt sie zur weiteren Auswertung bereit.

Häufig bestehen Biegestabwägezellen aus Legierungsstahl, bei robusteren Varianten sind die Aufnehmer aus Edelstahl gefertigt. Um die DMS wirksam zu schützen, ist der komplette Messbereich der Wägezelle abgedeckt. Dafür kommen unterschiedliche Schutzmechanismen zum Einsatz: Bei einigen Modellen schützt eine aufgegossene Abdeckung den sensiblen Messbereich. Kommen die Biege­stab­wäge­zellen in anspruchsvolleren Anwendungsumgebungen mit Flüssigkeiten oder Staub in Berührung, wird der Messbereich her­metisch verschweißt. Biegestabwägezellen mit einer Nennlast von mehr als 100 Kilogramm haben häufig einen Napf aufgeschweißt – etwa die HLC-Wägezellen von HBM. Weitere Wägezellen mit Nenn­lasten zwischen 5 Kilogramm und 1 Tonne haben – wie die Biege­stabwägezelle Z6 von HBM – den charakteristischen verschweißten Metallbalg. Dieser sehr dünnwandige Balg dichtet den Messbereich hermetisch ab und hält schädigende äußere Einflüsse ab.

Geschützte Wägezellen halten rauen Bedingungen stand

Je nach Anwendung sind die Waagen und die darin integrierten Wäge­zellen unterschiedlichsten Risiken ausgesetzt, denn raue Bedin­gungen bergen besondere Belastungen:

  • Zum einen können sich Verschmutzungen negativ auf die Biegestabwägezelle auswir­ken, etwa Staub und Dreck in der Baustoff- sowie Flüssigkeiten in der Lebensmittelindustrie.
  • Zum anderen belasten Reinigungs­prozesse, die diesen Schmutz entfernen sollen, die Wägezelle. Dabei werden oft scharfe chemische Reinigungsmittel genutzt, die häufig sehr lange einwirken. Somit besteht die Gefahr, dass diese Mittel die Oberfläche von Anlagenkomponenten beschädigen.
  • Zudem nutzen Reinigungs­teams häufig Hochdruckreiniger, um Verschmutzungen zu entfernen. Wägezellen müssen dem Hochdruck-Wasserstrahl standhalten – und das regelmäßig. Darüber hinaus müssen Waagen in manchen Branchen wie etwa der Lebensmittel­industrie gründlich gereinigt werden, um EU-Vorgaben wie die „Gute Hygiene­praxis“ oder die für jeden Lebensmittelunternehmer verpflichtende HACCP(Hazard Analysis Critical Control Point)-Norm einzuhalten.

Anlagenreinigung ist zumeist mit Stillstandszeiten verbunden – und je schwieriger die Komponenten zu reinigen sind, desto länger dauern die Reinigungszeiten an. HBM hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, sehr robuste und gleichzeitig leicht zu reinigende Anlagenkomponen­ten zu entwickeln. Dazu gehört die neue Biegestabwägezelle Z6R, die auf einer exzellenten Basis aufbaut. Denn sie ist eine erweiterte Variante der Wägezelle Z6, seit mehreren Jahrzehnten der Marktstandard im Bereich der Biegestabwägezellen.

Wägezelle Z6R: Effizient produzieren dank robustem Design

„Die Wägezelle Z6 ist der Standard, weil sie die erste hermetisch dichte Wägezelle am Markt war“, sagt Stefan Schmidt. „Ihr Faltenbalg schützt den Messbereich der Zelle und verhindert, dass Wasser oder Schmutz in das Innere der Wägezelle eindringen.“

Mit der kontinu­ierlichen Weiterentwicklung der Z6 ist die Z6R entstanden, mit Genauigkeitsklasse bis C3 für den Messbereich von 20 bis 200 Kilo­gramm an. Dank ihres geschützten Designs ist sie die erste herme­tisch dichte Wägezelle mit glattem Abdeckrohr statt des Faltenbalgs und ganz ohne Nahtstellen. Schmutz wie etwa Lebens­mittelreste haften hier deutlich weniger an und potenzielle Gefahren aufgrund von Schmutznestern sind reduziert. Ihr Abdeckrohr besteht aus Edelstahl mit hohem Chromäquivalent und ist besonders dickwandig – für zusätzlichen Schutz. Damit ist die Wägezelle enorm robust und sehr einfach zu reinigen.

Die Oberfläche der neuen Z6R ist aus elektro(po­liertem) Edelstahl und somit glatt sowie geschützt gegen Anhaftungen. Zudem perlen Flüs­sig­keiten schnell ab. So lassen sich hohe Anforderungen etwa an Hygiene erfüllen – und zugleich bleiben die Produktionsprozesse effi­zient. Für Branchen wie der Pharma-, Chemie- oder Kosmetik­indus­trie sowie in den Bereichen Lebensmittel-, Baustoff- und Futter­mittel­produktion ist das ein echter Vorteil. Die Plattform­waagen, Dosier­­anlagen und Checkweigher sind hier häufig stark beansprucht.

„Die Wägezelle ist mit Schutzklasse IP68/69K sehr robust und hält auch der Reinigung mit einem Hochdruckreiniger stand sowie Belastungen von aggressiven chemischen Reinigungsmitteln“, erläutert Stefan Schmidt.

Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen verfügt die Wägezelle Z6R über ATEX- und IECEx-Zertifizierungen. Sie hat die gleichen marktüblichen Abmessungen wie die Z6 und ist auch elektrisch kompatibel. Deshalb lässt sich die Z6R schnell in bestehende Plattformen, Maschinen und Systeme integrieren. Das sorgt für deutlich geringere Rüst- und Stillstandzeiten.

Die neue Biegestabwägezelle Z6R:

Einfach zu reinigen – dank geschütztem Design

  • Geschützte schmutzabweisende Bauart ohne Spalten und Kanten
  • Hält Reinigung mit Hochdruckreinigern stand
  • Schutz des Messbereichs mit hermetisch verschweißtem Zellenkörper
  • Verhindert Anhaftungen mit elektropolierter Oberfläche

Robust – für den Einsatz in rauer Umgebung

  • Präzise bis Genauigkeitsklasse C3
  • Gehäuse aus rostfreiem Edelstahl
  • Beständig gegen aggressive Medien wie Chemikalien und Reinigungsmittel
  • Geeignet für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen
  • Geprüft auf EMV-Festigkeit

Schnell integrierbar – problemloser Einbau und reduzierte Stillstandszeiten

  • Abmessungen sind identisch mit denen der Wägezelle Z6
  • Z6 und Z6R sind elektrisch kompatibel
  • Problemlos austauschbar

Für viele Anwendungen nutzbar – in unterschiedlichsten Branchen

  • Ideal einsetzbar in der eichpflichtigen Prozess- und Behälterverwiegung
  • Einsatz in unterschiedlichsten Branchen wie Chemie-, Pharma-, Baustoff-, Futter- und Lebensmittelindustrie
  • Optimal nutzbar in Plattformwaagen, Dosier- und Rezeptieranlagen, Verpackungsmaschinen sowie Checkweighern

 

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