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Nichts von der Stange: Bodenwaage in Sonderbauform für IBC-Abfüllstation

Extrem niedrig, extrem robust, extrem genau – das sind auf den Punkt gebracht die Anforderungen an eine Bodenwaage, die MTS MessTechnik Sauerland GmbH jetzt für ein Werk der BK Giulini, gebaut und geliefert hat. Aufgabe...

MTS Bodenwaage mit abgesenkter Wägeplattform, Führungsschienen, Rüttlern und Fundamentplatte

MTS Bodenwaage mit abgesenkter Wägeplattform, Führungsschienen, Rüttlern und Fundamentplatte

Extrem niedrig, extrem robust, extrem genau – das sind auf den Punkt gebracht die Anforderungen an eine Bodenwaage, die MTS MessTechnik Sauerland GmbH jetzt für ein Werk der BK Giulini, gebaut und geliefert hat.

 

Aufgabe dieser Bodenwaage ist es, das Inhaltsgewicht von IBC-Containern während des Abfüllprozesses exakt zu erfassen und diese Messwerte der Abfüllsteuerung bereitzustellen. Neben einer sehr exakten, eichfähigen Verwiegung und den besonderen baulichen Anforderungen war auch die Steuerung des Abfüllvorganges durch MTS umzusetzen.

Die erste Herausforderung: Konstruktion der Waage. Gefordert war eine Plattformwaage mit 1,50 x 2,00 m Stellfläche und eine Tragfähigkeit von bis zu 6 t – diese Parameter ergaben sich aus den Abmessungen und dem Gewicht der IBC-Container. Das Handling der IBC-Container unter der Abfüllstation erforderte eine besonders niedrige Bauweise – trotz des für Wägezellen und Krafteinleitungen notwendigen Platzbedarfes. Daher wurde die Bodenwaage mit einer abgesenkten Wägeplattform konstruiert – ganze 168 mm Bauhöhe im Bereich der Plattform zeichnen diese Waage aus.

 

Für ein sicheres Handling der IBC-Container wurde die Wägeplattform zusätzlich mit seitlichen Führungsschienen versehen, die dem Staplerfahrer bei der genauen Positionierung der IBC-Container helfen. Ein hinteres Anschlagblech verhindert, dass die Container über die Wägeplattform hinausragen. Auswechselbare Aufnahmeschienen schützen die Plattform langfristig vor Beschädigungen beim Handling der Container. Ein weiteres Merkmal ist der einfache mechanische Aufbau. Spezielle Lastaufnahmen erlauben eine Höhenjustierung der Waage, um geringe Bodenunebenheiten am Aufstellort auszugleichen und jederzeit eine korrekte Krafteinleitung in die Wägezellen sicherzustellen. Somit dienen die Wägezellen  zugleich zur Messwertaufnahme als auch als Stützpunkte der Waage und der stabilen Abdeckplatte. Diese ist abschraubbar und bietet so einen leichten Zugang zu den Wägezellen, was den Aufwand bei Montage, Service und Wartung erheblich reduziert.

 

Besondere Anforderungen wurden auch an die Robustheit der Waage gestellt. Schon das Aufstellen und Abnehmen der IBC-Container stellt für Wägezellen eine hohe Belastung dar – die vollen IBC-Container wiegen schließlich bis zu 4 t. Darüber hinaus sollte die Plattformwaage auch noch beidseitig mit zusätzlichen Rüttlern ausgerüstet werden, um die gleichmäßige Verteilung des Schüttgutes im Behälter zu sichern und eine maximale Befüllung der IBC-Container zu garantieren. Das „Abrütteln“ stellt hierbei eine besondere Herausforderung für die Mechanik und besonders für die Wägezellen der Waage dar. Zum Schutz derer wurde hier eine spezielle Krafteinleitung eingesetzt, die auftretende Seitenkräfte bedingt durch die starken Schwingungen der beiden Unwuchtmotoren reduzieren.

 

Zusätzliche Ecken-, Längs- und Querversteifungen verstärken die Waagen-Unterkonstruktion aus massiven Profilstahl. Trotz aller konstruktiven Rahmenbedingungen, die Hauptanforderung an die Waage war eine schnelle, exakte und eichfähige Verwiegung. Die Wahl der Wägezellen fiel auf die hochpräzisen Scherstab-Wägezellen vom Typ KIS-3, die über eine OIML R60-Zulassung  verfügen. Diese Wägemodule zeichnen sich durch eine einzigartige Konstruktion aus: Wie ein Reiter sitzt das Joch auf der Wägezelle und realisiert so eine variierbare Lasteinleitung.

 

So sind Verschiebungen des Krafteinleitungspunktes und hohe Seitenlasten bis zu 100 % der Nennlast möglich – und das ohne die Genauigkeit der Messung signifikant zu beeinflussen. Dadurch werden Vibrationen durch die Rüttler fast komplett kompensiert. Zum Schutz vor Feuchtigkeit bei Reinigung wurden die Wägezellen zusätzlich mit einer speziellen Gel-Füllung versehen.

 

Aufgrund der Umgebungssituation am Aufstellort und des erforderlichen Korrosionsschutzes wurde die Waage komplett in Edelstahl AISI 316Ti (V4A) ausgeführt. Zusätzlich wurde die komplette Oberfläche der Bodenwaage elektropoliert. Vorteile sind ein höherer Korrosionsschutz, metallische Reinheit und ein besseres Reinigungsverhalten. Zur Sicherung der hohen Qualitätsmaßstäbe bei BK Giulini wurde auch eine abschließende Fertigungsprüfung in Form einer Rissprüfung durchgeführt. Dazu wurde das Eindringverfahren angewendet, das Risse in Oberflächen „farblich“ sichtbar macht.

 

Weiterer Bestandteil des Lieferumfangs war auch der Steuerschrank in Edelstahl-Ausführung auf Basis einer Simatic S7-300. Die Bedienung erfolgt mittels eines  7“ TFT-Touchpanel sowie von weiteren Melder- und Bedienelementen in der Schaltschrankfronttür. Über das  Bedienterminal werden beispielsweise die Rüttler manuell eingeschaltet, die sich dann automatisch nach 5 Sekunden wieder abschalten.

 

Aufgrund hoher Umgebungstemperaturen wurde der Steuerschrank seitlich mit einem speziellen Vortex Kühler ausgestattet, der die Schutzart des Schrankes nicht aufhebt und mittels Druckluft „versorgt“ wird. Die Auswertung der Mess-Signale erfolgt über das eichfähige Auswertesystem SIWAREX FTA, das direkt in die S7-Steuerung integriert wurde. Via Profinet-Schnittstelle erfolgt die Kopplung an das bauseitige Prozessleitsystem. Die erforderliche Software wurde individuell und genau nach Kundenvorgaben ausgeführt.

 

Fazit:

Niedrig – sehr robust – genau: Mit der Bodenwaage für BK Giulini hat MTS einmal mehr eine Waage für eine sehr spezielle Applikation gefertigt, wobei der Leistungsumfang von der Konstruktion und Fertigung bis zur Inbetriebnahme und Konformitätsbewertung reichte. Das Konformitätsbewertungsverfahren (Ersteichung) wurde in Kooperation mit der zuständigen Konformitätsbewertungsstelle durchgeführt, die die Waage erfolgreich prüfte und die Konformität gemäß den Anforderungen der EU-Richtlinie feststellte. Die Bodenwaage ist für Handelsklasse III zugelassen.