Verständnis und Vorbeugung von Wägezellenüberlastungen

Die Erkennung von Überlast ist entscheidend für die Erhaltung der Integrität, Genauigkeit und Gesundheit der Wägezelle. Die korrekte Erkennung und Handhabung von Überlastbedingungen kann dauerhafte Schäden verhindern und die Langlebigkeit des Sensors sicherstellen.

Überlastung ist kein neues Konzept in der Messtechnik. Man könnte sagen, dass der Überlastungsschutz in der DNA von Interface steckt. Der Gründer und Erfinder von Interface, Richard F. Caris, patentierte 1983 einen Wägeapparat mit Überlastschutz für außermittige Belastung. Im Jahr 2004 patentierte der Interface-Ingenieur und Experte für Kraftmessung, LaVar Clegg, die Wägezellen von Interface mit Überlastungsschutz. Das Ingenieurteam von Interface, bestehend aus LaVar Clegg und Larry Burrow, erhielt daraufhin 2012 ein Patent, das das geistige Eigentum von Wägezellen zur Überwachung von Torsion und Überlastschutz schützt.

Überlastschutz ist nicht nur ein theoretisches Konzept, sondern ein praktisches Konstruktionsmerkmal einer Wägezelle. Bei Interface haben wir es Ihnen leicht gemacht, Wägezellen mit Überlastschutz zu erkennen. Dieses Merkmal ist in der Modellbezeichnung und in den technischen Daten angegeben, z. B. 3facher Überlastschutz oder 10facher Überlastschutz. Ganz gleich, ob Sie in stark beanspruchten Anwendungen arbeiten oder einfach nur die Langlebigkeit und Genauigkeit Ihrer Wägezellen sicherstellen wollen, diese Funktion gibt Ihnen die Gewissheit, dass Ihre Ausrüstung geschützt ist.

TIPP: Verwenden Sie die Auswahlhilfe für Wägezellen von Interface, um die Standard-Wägezellen zu finden, die einen auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Überlastschutz bieten.

Was ist Überlastung?

Vereinfacht ausgedrückt liegt eine Überlastung vor, wenn die auf eine Wägezelle ausgeübte Last ihre Nennkapazität überschreitet. Dies kann zu einer dauerhaften Verformung des Sensors führen, wodurch die sorgfältig ausgewogene Verarbeitung, die genaue Daten gewährleistet, gestört wird. Die Folgen einer Überlastung sind nicht nur nachteilig, sie können sogar katastrophal sein. Eine Überlastung kann die strukturelle Integrität der Wägezelle selbst beeinträchtigen, was zu erheblichen Schäden und einem möglichen Systemausfall führen kann. Dies unterstreicht, wie wichtig es ist, Überlastbedingungen zu verstehen und zu handhaben, und wie wichtig ein zuverlässiger Überlastschutz in Ihren Wägezellen ist.

Eine berechnete Nullpunktverschiebung von mehr als 20 % weist eindeutig auf eine Überlastung hin. Liegt die berechnete Nullpunktverschiebung zwischen 10 % und 20 %, deutet dies auf eine wahrscheinliche Überlastung hin. Es ist wichtig zu wissen, dass eine solche mechanische Beschädigung in der Regel irreversibel ist. Es ist zwar möglich, den Nullpunkt der Wägezelle elektrisch neu einzustellen, doch werden dadurch die betroffenen Leistungsparameter nicht wiederhergestellt, was die Notwendigkeit einer vorsichtigen und sachgemäßen Handhabung unterstreicht.

Eine andere, potenziell gefährlichere Art der Überlastung ist die Stoßbelastung. Stoßbelastungen sind plötzliche Kräfte, die erhebliche Schäden an Wägezellen verursachen können. Wenn sich das aktive Ende der Zelle um mehr als 150 % ihrer vollen Auslenkung im Verhältnis zum toten Ende bewegt, könnte die Zelle unabhängig von der Dauer des Aufpralls überlastet werden. Die durch Stoßbelastungen erzeugten Kräfte können außerordentlich hoch sein, was zu einer möglichen Überlastung und anschließenden Beschädigung führt.

Umgang mit Fremdlasten

Äußere Lasten, wie z. B. Seitenlasten, Momente oder Drehmomente, können die Leistung einer Wägezelle ebenfalls beeinträchtigen. Diese außermittigen Vektoren addieren sich zum achsnahen Lastvektor und können einen Überlastzustand in einem oder mehreren geeichten Bereichen der Biegung verursachen. Um die zulässige Überlastkapazität auf der Achse zu bestimmen, wenn Fremdlasten vorhanden sind, berechnen Sie die auf der Achse liegende Komponente dieser Lasten und subtrahieren Sie sie von der Nennüberlastkapazität.

SMT Überlastungsgeschützte S-Zelle

Die Integration eines Überlastungsschutzes ist eine bedeutende Innovation im Design der Interface S-Cell. Indem die großen Lücken am oberen und unteren Ende der Zelle entfernt und durch kleine Lücken und Verriegelungsfinger ersetzt werden, kann die gesamte Zelle in beiden Betriebsarten (Zug oder Druck) „fest“ werden, bevor die Durchbiegung des gemessenen Bereichs die zulässige Überlastspezifikation überschreitet. Die doppelt abgestufte Form der Lücken in einer S-Zellen-Konstruktion ist notwendig, um sicherzustellen, dass der Überlastschutz in beiden Betriebsarten funktioniert.

Die SMT-Serie eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen Kräfte bis zum Achtfachen des Nennwerts der Wägezelle auftreten können. Die beiden Ladeöffnungen sind vertikal ausgerichtet, so dass die Zelle leicht in Maschinen eingebaut werden kann, die eine hin- und hergehende oder lineare Bewegung ausführen, entweder durch eine rotierende Kurbel oder einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder.

Die Abdeckungen bieten einen physischen Schutz für das Biegeelement, aber die Zelle ist nicht versiegelt. Daher sollten die Benutzer gewarnt werden, sie nicht in staubigen Anwendungen zu verwenden, bei denen sich Staubansammlungen in den Überlastspalten bilden könnten. Sollte es zu Staubansammlungen kommen, würde der Überlastschutz in Kraft treten, bevor die Last die Nennkapazität erreicht, was zu einer nichtlinearen Leistung führen würde.

Die SMT-Serie eignet sich besonders für Labors oder medizinische Einrichtungen, in denen ungeschultes oder nicht technisches Personal versehentlich große Lasten aufbringen könnte.

Vorbeugende Maßnahmen gegen Überlastung

#1 Überprüfung der Spezifikation für sichere Überlast

Beginnen Sie mit den Grundlagen, indem Sie die Spezifikationen jeder Wägezelle überprüfen, um den Kapazitätsbereich des Sensors zu verstehen. Interface gibt den Überlastschutzwert in der Produktbeschreibung, den Merkmalen und den technischen Daten an. Die Werte finden Sie in der mechanischen Spezifikation von Safe Overload – %CAP.

#Nr. 2 Verwendung von überlastgeschützten Wägezellen mit Schnittstelle

Interface bietet Wägezellen an, die mit einem Überlastschutz ausgestattet sind. Diese Funktion begrenzt den Weg der zentralen Nabe unter Last und verhindert eine weitere Auslenkung, sobald ein bestimmter Grenzwert erreicht ist. Dies ist besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen hohe Stöße oder plötzliche Belastungen zu erwarten sind.

#3 Regelmäßige Wartung und Kalibrierung

Regelmäßige Überprüfungen mit Messgeräten wie Ohm-Metern können zur frühzeitigen Erkennung von Überlastungen beitragen. Auch Isolationswiderstandsprüfungen können potenzielle Probleme aufzeigen, die auf eine Überlastung oder andere elektrische Probleme hindeuten könnten.

TIPP: Kalibrieren Sie Ihre Wägezellen mindestens einmal im Jahr, um die Genauigkeit und Leistung zu erhalten. Hier können Sie einen Kalibrierungsdienst vereinbaren.

Die Erkennung und das Management von Überlastungen sind für die Gewährleistung der zuverlässigen Leistung und Langlebigkeit einer Wägezelle unerlässlich. Durch das Erkennen der Anzeichen von Überlast, das Management von Stoßbelastungen und die Anwendung von Präventivmaßnahmen können Anwender die Integrität ihrer Messsysteme erhalten. Regelmäßige Wartung und richtige Konstruktionsüberlegungen sind entscheidend, um die schädlichen Auswirkungen von Überlast zu vermeiden und eine genaue, langfristige Leistung von Wägezellen zu gewährleisten.

Durch die Einhaltung dieser Richtlinien kann die Industrie sicherstellen, dass ihre Wägezellen weiterhin genau und zuverlässig funktionieren und somit die Gesamtintegrität ihrer Prüf- und Messsysteme erhalten bleibt.