Hochlastwägevorrichtung für Container

Alan Chapman

Bei der Wägung von Silos und Containern gewinnen Wägezellen, die auf Grundlage der DMS-Technologie arbeiten zunehmend an Bedeutung. Die Ursachen für diese Entwicklung sind vielfältig: Sie reichen von strengeren Kontrollen bei der Rohstoffverwertung über notwendige Verbesserungen in bezug auf die Ladungsdichte bis hin zu einer erhöhten Anzahl von Prozesswägeverfahren sowie verschärfte Umweltauflagen.

Viele Wägezellen weisen Unzulänglichkeiten in punkto Lasteinleitung, Zulassungen, Dimensionierung oder Schutzart auf. Diese Mängel gibt es bei der SiloMount-Wägevorrichtung nicht. Bei ihrer Konstruktion und Entwicklung fanden folgende Punkte besondere Beachtung:

• Lasteinleitung,

• Abhebe- und Seitenlastsicherung,

• Wägezelleneinbau und -ausbau,

• Versiegelung und Korrosionsbeständigkeit,

• Einsatz in Gefahrenbereichen,

• Eichpflicht und Kalibrierung von Prozesswägesystemen.

Das Kernstück der SiloMount-Hochlastwägevorrichtung ist die Biegeringwägezelle der Baureihe 220. Im Gegensatz zu herkömmlichen Drucklastwägezellen, die sehr anfällig sind, wenn exzentrische Lasten oder Querkräfte auftreten, hat die Wägezelle 220 einen beweglichen Lasteinleitungszapfen, der die Last direkt an den innen gelagerten kreisförmigen Messring überträgt. Auf diese Weise verteilt sich die Last gleichmäßig auf den Messring, selbst bei ungünstigen Ladebedingungen sind zuverlässige und genaue Messergebnisse gewährleistet. Mit diesen Wägekomponenten kann eine Beladung außerhalb des Achsenbereichs mit einer Abweichung von bis zu 4° von der Senkrechten bewältigt werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Messergebnisse kommt.

Bei einer Reihe von Wägevorrichtungen für Container erfolgt die Lastenübermittlung an die Wägezelle mit Hilfe eines horizontal angebrachten Zylinderzapfens. Allerdings ist es bei dieser Konstruktionsart nahezu unmöglich, Lasten gleichmäßig zu verteilen und Messungen reproduzierbar zu machen. Jegliche Inkompatibilität von Wägesystem und Unterbau bzw. Stützkonstruktion führt unweigerlich zu Fehlmessungen.

Oftmals geht bei den derzeit eingesetzten Systemen eine höhere Nennlast mit einer wesentlichen Vergrößerung der Lasteinleitungen einher, wodurch sie sperrig werden und besonders während der Inbetriebnahme schwierig zu handhaben sind. Ferner führt die zunehmende Baugröße zu steigenden Produktions-, Material- und Versandkosten. Anders die Situation bei der Wägezelle 220: Da die Lasteneinleitung optimiert und die Seitenlasten so gut wie ausgeschaltet sind, bleibt sie auch bei steigenden Nennlasten vergleichsweise klein. Wird eine Last von 5 auf 30 t erhöht, steigt die Gesamthöhe der SiloMount von 108 auf 135 mm an. Somit kann die Vorrichtung nachträglich problemlos in Anlagen eingebaut werden, bei denen eine Höhenbegrenzung vorliegt.

Die Wägezelle 220 ist komplett aus Edelstahl gefertigt und hermetisch dicht verschweißt. Da sie zusätzlich über eine eigene Kabeleintrittsdichtung verfügt, entspricht sie vollkommen den IP 68 Feuchteschutzstandards. Da die Gesamthöhe der SiloMount auf ein Minimum reduziert wurde, können auch alle Befestigungsteile kostengünstig aus Edelstahl gefertigt werden.

Bei allen Wäge-Einrichtungen steht die Sicherheit an erster Stelle. Die SiloMount-Wägevorrichtung verfügt über einen voll integrierten Abhebeschutz, der ein Umkippen der Container dort verhindert, wo beim Wägen mit Wind oder Erschütterungen zu rechnen ist. Dieser Abhebeschutz lässt sich so einstellen, dass eine Bewegungsbegrenzung erreicht wird. Somit ist auch dann eine Beschädigung der Wägezelle ausgeschlossen, wenn der Container durch Überlastung abrupt in seine Ausgangslage zurückkehrt.

Die SiloMount-Wägevorrichtung verfügt über eine Ex-Zertifizierung gemäß EEx ia IIC T6. Des Weiteren minimiert der hohe Ausgangswiderstand der Wägezelle 220 Messfehler beim Gebrauch von Zener-Barrieren.

Die Konstruktion der SiloMount-Vorrichtung ermöglicht eine Installation ohne die Wägezelle, indem man die Abhebebolzen arretiert. Nach Durchführung aller notwendigen Justier- und Schweißarbeiten kann schließlich die Wägezelle eingebaut werden. Danach muss man nur noch die Lastaufnahmeplatte um 3 mm absenken, was eine Beeinträchtigung von Hydraulikleitungen oder anderen Anschlussteilen weitestgehend ausschließt. In den meisten Fällen kann auf zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen verzichtet werden.

Auch der Wechsel einer Wägezelle vor Ort ist schnell und reibungslos möglich, indem man den oben beschriebenen Vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchführt.

Um systembedingten Unparallelitäten entgegenzuwirken, ist die obere Lastaufnahmeplatte in zwei Ebenen beweglich. Die komplette SiloMount-Wägevorrichtung bildet jedoch eine mechanisch robuste Einheit.

Dehnen sich Container aus oder ziehen sich zusammen, können bei einigen Wägevorrichtungen starke Seitenkräfte auftreten, die nicht nur zu Fehlmessungen, sondern möglicherweise auch zum vorzeitigen Ausfall der Wägezelle führen. Herkömmliche Wägezellen sind dafür besonders anfällig und können ohne Schaden zu nehmen lediglich einer Seitenlast standhalten, die bei 10% der geschätzten Nennlast liegt. Große Verfälschungen bei den Messergebnissen treten besonders bei Vorrichtungen auf, die mit horizontal angebrachten Ladezapfen arbeiten, die bei der Installation nicht ordentlich ausgerichtet wurden.

Die SiloMount-Wägevorrichtung ist so konstruiert, dass Seitenkräfte nicht direkt auf die Wägezelle wirken und die Abhebebolzen die Funktion einer Seitenbegrenzung übernehmen, die die notwendigen horizontalen Bewegungen minimiert, ohne jedoch die Messergebnisse zu beeinträchtigen.

Schätzungen gehen davon aus, dass über 80% aller Prozesswägesysteme nicht richtig kalibriert sind. Eine ungleichmäßige Lastverteilung ist hierfür sicherlich die Hauptursache besonders dann, wenn die Ausgangssignale der einzelnen Wägezellen nicht kalibriert sind. Die üblichen Verfahren zur Eckenfehlerkorrektur sind bei Containerwägesystemen so gut wie nicht einsetzbar. Dadurch können sich selbst bei Systemen mit hoher Messgenauigkeit oft grobe Fehler einschleichen.

Alle Wägezellen der Baureihe 220 haben kalibrierte Stromausgänge, um sicherzustellen, dass bei gleicher Last die Messergebnisse jeder Wägeeinheit übereinstimmen. Damit verringert sich sowohl der Zeitaufwand für die Installation der Wägevorrichtung als auch der für den Kalibrierungsvorgang. Die Wägezelle 220 ist nach OIML zertifiziert und eignet sich auch für den Einsatz in Brückenwaagen.

E cav 235