Protezione da sovraccarico - Celle di carico ben protette

La classe di precisione delle celle di carico si riferisce sempre alla loro massima capacità. Le celle di carico non possono essere sovradimensionate fino a qualsiasi capacità, perché dipendendo dall'accuratezza della bilancia richiesta e dal peso minimo che deve essere misurato, l'errore di misura assoluto è direttamente proporzionale al carico nominale.

L'impegno strutturale di un antisovraccarico appositamente concepito è sempre giustificabile, allorché le celle di carico debbano essere caricate alla loro capacità massima e sia presente il rischio di sovraccarico. Risulta necessaria una protezione da sovraccarico nei seguenti casi:

  • il massimo carico a cui sono soggette le celle di carico non è noto,
  • ci si aspettano carichi fortemente dinamici, p.es. si devono pesare prodotti che cadono (carico impulsivo). 

Celle di carico con battuta meccanica

La pratica dimostra che le celle di carico con piccola capacità massima subiscono più frequentemente i sovraccarichi di quelle con capacità di carico più elevate. Ad esempio, una cella di carico con carico nominale di 20 kg può essere seriamente danneggiata dalla semplice caduta di una chiave inglese.

Il progettista può realizzare ed implementare le proprie protezioni da sovraccarico per un'ampia tipologia di geometri delle celle di carico. In figura viene mostrata una proposta strutturale per la protezione da sovraccarico delle celle di carico HBM tipo Z6. La possibile deflessione / corsa della cella di carico viene qui limitata da una battuta meccanica.

Nel prospetto dati, la deflessione nominale descrive il valore di deformazione della cella di carico soggetta al carico nominale. La corsa possibile, dipendente dal tipo di cella di carico e dalla sua capacità massima, viene limitata dalla battuta meccanica al 120 - 150 % della deflessione nominale, prevenendo così il sovraccaricamento della cella di carico.

La distanza della battuta si regola con un calibro di profondità. Essendo le deformazioni descritte molto basse - in pratica alcuni 1/10 mm - per la regolazione si sono dimostrate adatte le viti a passo fine. Si consiglia anche di proteggere dalla sporcizia il traferro fra la cella di carico e la battuta, poiché l'accumulo di sporcizia potrebbe limitare la deflessione e causare errori di misura.

Se la struttura di supporto della cella di carico è flessibile, si potrebbero avere deflessioni diverse da quelle specificate nel prospetto dati. Sovente la protezione da sovraccarico agisce troppo presto perché la piastra di montaggio si flette. Si deve allora aumentare il traferro fra la cella di carico e la battuta. Risulta perciò vantaggioso che l'utente sia in grado di caricare il sistema di pesatura alla capacità massima, regolando poi il restante spazio della battuta meccanica da 0,05 a 0,1 mm.

Protezione da sovraccarico usando come esempio la cella di carico tipo Z6 della HBM

Pacchetti di molle precaricate

Un'altra forma di protezione da sovraccarico è costituita da pacchetti di molle precaricate integrate nel flusso della forza (Figura 2). Se il carico supera il massimo valore specificato, le molle vengono compresse e la forza applicata si scarica sulla battuta meccanica (stop) dell'adeguata struttura.

Con questa forma di protezione meccanica la deflessione di misura risulta considerevolmente più elevata. Ciò rende la regolazione del carico ammissibile più semplice e più affidabile. Inoltre, le proprietà elastiche delle molle riducono notevolmente il rischio di danni della cella di carico dovuti al caricamento ad impulso. Data la bassa sensibilità alla sporcizia di questi pacchetti di molle, si possono ben giustificare per un'ampia gamma di applicazioni il maggior impegno strutturale e di materiale rispetto ad altre forme di protezione da sovraccarico.

Protezione da sovraccarico di una cella di carico tipo C2 con un pacchetto di molle

Dispositivi di protezione dal trasporto

Si consiglia l'impiego di adeguati sistemi di protezione delle celle di carico durante il trasporto di sistemi di tecnologia di pesatura. Le vibrazioni durante il trasporto possono causare gli impulsi di carico talvolta estremi già descritti, provocando perciò il guasto delle celle di carico. Ovunque sia possibile, le celle di carico dovrebbero essere montate solo nel luogo finale d'installazione del sistema. In tal caso, al posto delle celle di carico si devono inserire nell'impianto delle false celle (dummy). Si sono dimostrate adeguate delle false celle con le stesse dimensioni esterne di quelle vere. Se ciò non fosse possibile, si possono usare anche lamiere di spessore adeguato per deviare intenzionalmente le forze (shunt di forza).

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