Durch diese ringförmige Auflage bietet sich besonders die Aufstellung auf einfach herzustellenden Betonfundamenten an. Der Silokonus als Prozessanschluss befindet sich im Inneren der in der Regel begehbaren Zarge. Über eine Tür im Zargenring wird ein abgeschlossener Raum geschaffen, der neben dem Siloanschluss auch die Austragsorgane wie Zellradschleusen und pneumatische Förderleitungen aufnehmen kann.
Das Füllstandsproblem
Die genaue Information über die aktuellen Siloinhalte ist für einen reibungslose Produktion und Disposition von entscheidendem Interesse.
Die bei Schüttgütern zwangsläufig auftretenden Oberflächenstrukturen, Schüttkegel und Trichter erlauben jedoch keine exakte Inhaltserfassung (z.B. mit Ultraschall- und Mikrowellen Messsystemen). Hierzu kommt, dass ein Einbringen von Öffnungen für die Sensorik nur bei leerem Silo möglich ist, um eine Kontamination der Produkte durch Säge- oder Bohrspäne sicher ausschließen zu können. Somit kommen nur gravimetrische Messsysteme in Form von Dehnungsmessaufnehmern (DMS) oder Wägezellen in Frage.
Dehnungsaufnehmer werden an der Standzarge aufgeschraubt, selten geklebt. Die durch Befüllung auftretenden Belastungen im Zargenring und die daraus resultierende Stauchung und Dehnung der Zarge werden über die Sensoren erfasst und über nachschaltete Messverstärker ausgewertet. Gravierender Nachteil der DMS ist, dass auch Dehnungsmomente, die durch den Temperaturgang der Zarge hauptsächlich durch Sonneneinstrahlung hervorgerufen auftreten, als Gewichtssignal gewertet werden. Daraus ergeben sich große Temperaturfehler, die nur durch eine aufwendige Isolierung des Zargenrings eingegrenzt werden können. "Intelligente" Auswertesysteme sollen diese Fehler vermeiden sowie den Temperaturgang der Zarge erkennen und herausfiltern. Die damit jedoch zwangsweise erforderlichen "Lernphasen" bei Befüll- und Entleerpausen machen eine aufwendige und langwierige Inbetriebnahmephase notwendig. Zusätzlich sind die Messungen sehr träge und reagieren nur langsam und zeitlich verzögert auf Änderungen des Silofüllstandes. Neben der eingeschränkten Genauigkeit dieser Technik sind auch Abzugsverwiegungen von kleineren Chargen nicht realisierbar.
Gewichtserfassung mit Wägezellen - teuer und technisch nicht realisierbar?
Die allgemeine Auffassung Wägezellen seien bei Standzargensilos nicht einsetzbar, ist grundsätzlich richtig, aber dennoch falsch. Die dünne, nur wenige Millimeter starke Standzarge ist statisch für eine gleichmäßige, den ganzen Ring betreffende Belastung ausgelegt. Eine punktuelle Krafteinleitung (wie bei Wägezellen) notwendig kann vom Zargenring allein nicht erbracht werden. Aus diesem Grund werden Wägezellen bei der Nach- oder Aufrüstung von Zargensilos oft nicht berücksichtigt.
Hierbei vergisst man jedoch folgende, leicht nachzuvollziehende Vorteile:
- Die erreichbare Messgenauigkeit und Langzeitstabiltät wird von keinem anderen Messsystem erreicht.
- Es wird nicht nur eine präzise Füllstandskontrolle, sondern auch eine hochgenaue Abzugs- und Batchverwiegung realisiert.
- Innerhalb des Silos werden keine Eingriffe vorgenommen, eine Kontamination des Produktes (besonders wichtig in der Pharma- und Lebensmittelindustrie) wird ausgeschlossen.
Für den Einsatz von Wägezellen ist eine Versteifung der Zarge notwendig, um eine punktuelle Aufständerung des Silos über drei oder vier Auflagen zu ermöglichen. Hierbei wird ein zusätzliches Rahmenelement zur Abstützung der Zarge benötigt. Die Wägezellen werden zwischen Fundament und Rahmen angeordnet und in die Konstruktion eingebunden. Als besonders geeignet haben sich Wägezellen des schwedischen Herstellers Vishay Nobel der Typenserie KIMD-1 erwiesen. Die KIMD-1 ist eine Doppelscherstab Wägezelle, die komplett mit einem sehr kompakten und niedrig bauenden Einbaumodul geliefert wird. Neben einer hohen Genauigkeit bietet die KIMD-1 eine höchst zuverlässige mechanische Fixierung des Silos in horizontaler sowie vertikaler Richtung ohne zusätzliche Fesselungs- und Lenkermechanik. Die jeweils mit statischem Nachweis versehene KIMD-1 Wägezelle wird in den Nennbereichen 500 und 800 KN gefertigt, was einem Messbereich von annähernd 50 und 80 t pro Auflagepunkt entspricht. Die Justage des Messsystems kann mittels einer Kennwertjustierung vorgenommen werden. Ein teilweise
langwieriger und aufwendiger Abgleich mittels Vergleichsverwiegungen entfällt.
Fazit für den Kunden
Bei einer von der MTS MessTechnik Sauerland durchgeführten Ausrüstung von insgesamt vier bestehenden und zwei neuen Standzargensilos waren die Vorteile dieses Wägesystems für den Kunden so überzeugend, dass man gerne den höheren Aufwand dieser Lösung akzeptierte, um zukünftig ein hochgenaues und langzeitstabiles Messinstrument zur Prozesskontrolle zur Verfügung zu haben.