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Dynamische Kontrollwaagen für präzise Wägeergebnisse

Mit EMFR-Wägezellentechnologie ausgestattet
Dynamische Kontrollwaagen für präzise Wägeergebnisse

Bei Lebensmittelverpackungen ist eine möglichst exakte Füllmenge entscheidend. Während Überfüllungen zur Produktverschwendung führen, kann ein Unterschreiten des Mindestgewichts Vertragsstrafen und kostspielige Rückrufaktionen zur Folge haben. Die dynamischen Flashcell-Kontrollwaagen mit EMFR-Wägezellentechnologie gewährleisten nicht nur eine hohe Wägegenauigkeit, sondern auch hohe Durchsätze.

Dynamische Kontrollwaagen kommen in zahlreichen Produktions- und Verpackungsumgebungen zum Einsatz, unter anderem auch in lebensmittelverarbeitenden Betrieben. Sie helfen nicht nur, Über- oder Unterfüllungen zu vermeiden, sondern ermöglichen durch Funktionen, wie sie Mettler-Toledo beispielsweise mit Feedback Control zur Verfügung stellt, auch eine enge Verzahnung mit den Produktionssystemen. Registrieren die Waagen eine anhaltende Tendenz zur Über- oder Unterfüllung der Produkte, können sie das Signal selbstständig, sprich automatisiert, an die jeweils zuständige Abfüllanlage übermitteln, um die Füllmenge zu korrigieren.

Wägezellen mit EMFR-Technologie

Die Flashcell-Kontrollwaagen von Mettler-Toledo sind mit der EMFR-Wägezellentechnologie ausgestattet. Wägezellen mit elektromagnetischer Kraftkompensation (Electro-Magnetic Force Restoration – EMFR), stellen im Vergleich zu Wägezellen, die auf dem Prinzip des Dehnungsmessstreifens (DMS) basieren, eine jüngere Technologie dar. Sie sind – ebenso wie moderne DMS-Wägezellen – mikroprozessorgesteuert, weisen jedoch eine höhere Temperaturstabilität auf. EMFR-Wägezellen sind intelligente Sensoren mit der Fähigkeit, Faktoren mit potenziellem Einfluss auf die Wägeresultate entweder zu steuern oder zu kompensieren. Faktoren wie Vibrationen werden durch die Verwendung von Softwarealgorithmen gefiltert, wobei die unterschiedliche Funktionsweise der EMFR-Technik Justierungen erforderlich macht. EMFR-Wägezellen nutzen die Kraft einer elektrischen, in einem Magnetfeld gelagerten Spule. Wird eine Last auf der Oberfläche der Wägezelle platziert, verändert die Spule ihre Position. Ein Sensor misst die Lageveränderung der Spule relativ zu ihrer ursprünglichen Position. Der Regler erhöht den Strom durch die Spule, um das Magnetfeld so zu verstärken, dass die Spule wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt. Da sich der erforderliche Strom proportional zu der Kraft verhält, die für den Ausgleich der Gewichtskraft erforderlich ist, kann er verwendet werden, um das Gewicht der Last zu berechnen.

Bis zu 700 Produkte pro Mintute

Die Flashcell-Modelle mit EMFR-Wägezellentechnologie stehen in drei verschiedenen Ausführungen zur Verfügung, die unterschiedliche Wägebereiche abdecken: Produktgewicht bis 600 g, bis 2000 g oder bis 10 kg. Speziell die Flashcell-Wägezelle für ein Produktgewicht bis 600 g ist für High-Performance-Anwendungen mit einem Durchsatz von bis zu 800 Produkte pro
Minute ausgelegt. Damit ist sie besonders für Produkte wie Snacks, Energie- und Proteinriegel geeignet.

Je geringer das Füllgewicht, desto kostspieliger sind bereits geringe Überschreitungen der Füllmenge – und umso mehr profitieren Hersteller von einer geringeren Standardabweichung. Mettler-Toledo führte umfangreiche Vergleichstests durch, um die Wägepräzision der im Feld installierten bisherigen Wägezellengeneration mit den Messergebnissen der Flashcell-Technologie zu vergleichen. Das Ergebnis: Die Flashcell-Technologie liefert Wägeergebnisse mit einer bis zu vier Mal niedrigeren Standardabweichung. Produzenten sind somit in der Lage, ihre Füllprozesse zu optimieren und somit kostspielige Überfüllungen zu reduzieren. Die Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen wie der Measuring Instrument Directive (MID) der EU ist dabei auch bei höheren Durchsätzen gewährleistet. In Testreihen mit 35-g-Schokoriegeln wurden innerhalb der MID-Grenzen Durchsätze von bis zu 800 ppm (Pieces per Minute) erzielt.

Die mit der Flashcell-Technologie erzielbaren Produktdurchsätze von bis zu 800 ppm ohne Einbußen in der Wägegenauigkeit ermöglichen Lebensmittelherstellern, ihre Linienproduktivität zu erhöhen. Ein verbessertes mechanisches Design in Verbindung mit aktueller Prozessor-Technologie und State-of-the-Art-Software-Tools erlauben ein exakteres Feintuning der Kontrollwaage, um abgestimmt auf die jeweilige Anwendung die Wägegenauigkeit und Durchsatzrate zu optimieren. Dadurch sind High-Speed-Anwendungen mithilfe eines kürzeren Wägebands sowie realisierbarer kleinerer Abstände zwischen den Produkten ohne ein massives Hochfahren der Liniengeschwindigkeit möglich. Zu den elektronischen Verbesserungen zählen neben Signalprozessoren für eine schnellere exakte Berechnung der Wägeergebnisse auch die automatische Resonanz- und Frequenzoptimierung mittels eines neuen Auto-Tuning-Controllers.

Kleine Stellfläche

Hersteller mit begrenzter Produktionsfläche profitieren von der kleineren Stellfläche, die die Kontrollwaagen der C-Serie mit Flashcell-Technologie benötigen. Dank kürzerer Messzeiten auch bei hohen Liniengeschwindigkeiten lässt sich die Länge des Wägebands reduzieren. So kann je nach Applikation die Gesamtlänge der Kontrollwaage um bis zu 24 % verkürzt werden. Des Weiteren vereinfachen die durch die kürzeren Messzeiten möglichen langsameren Bandgeschwindigkeiten ein stabileres Produkthandling und erlauben kürzere Abführbänder und Produktsammelbereiche.

Mettler Toledo GmbH, Gießen


Autor Rainer Mundt

Marketingleiter Produktinspektion,

Mettler-Toledo

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