Biegestabwägezellen in rauer Umgebung: Effizientere Produktionsprozesse durch robustes Design

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.“

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.

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.

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

• 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

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