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Wägezellen von Wipotec
Extrem schnell, sehr präzise, platz- und kostensparend

Unsere Wägezellen finden ihren Einsatz in allen industriellen Produktionsprozessen.

Dazu zählen neben der Integration in Kontrollwaagen und Abfüll- / Dosieranlagen auch der Einbau in Verpackungsmaschinen jeglicher Art. Wägezellen überzeugen durch:

  • höchste Genauigkeit
  • garantierte Langzeitstabilität
  • beste Ansprechempfindlichkeit
  • sehr gute Linearität
  • schnelle Einschwingzeiten


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Durch nichts zu erschüttern
Wägezellen für die Fertigung

Präzision ist beim Wiegen von Produkten das A und O. Unabhängig ob Sie Arzneimittel herstellen, Lebensmittel produzieren oder chemische Erzeugnisse abwiegen müssen – unsere Wägezellen garantieren diese Präzision bei der Erfassung Ihrer Produktgewichte.  

Wenn Sie eine technischen Lösung suchen, mit der Sie höchste Qualität bei der Produktherstellung erzielen, und damit einen wichtigen Beitrag zur Kundenzufriedenheit leisten, entscheiden Sie sich mit WIPOTEC Wägezellen für eine zukunftsweisende Investition.

Dass wir unser Handwerk – die Entwicklung und Herstellung von Wägezellen – verstehen, merken Sie spätestens, wenn Sie eine unserer Wägezellen in Ihre automatisierte und sehr schnelle Fertigung integrieren: Basierend auf dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK) stellen Wägezellen auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten präzise Gewichtsmesswerte sicher. Und für den Fall, dass Ihr Wiegeprozess Außeneinflüssen wie etwa Erschütterungen durch benachbarte Produktionslinien unterliegt, können Sie sich auch hier auf genaueste Daten verlassen: Dank unserer Active Vibration Compensation (AVC) filtern Wägezellen Störgrößen aus. Für noch mehr Sicherheit und Produktqualität auch bei hochdynamischen Herstellungsprozessen.

Unser Wägezellen-Prinzip - Aus Prinzip, schnell und präzise.

Die Grundlage der schnellen und genauen Arbeitsweise unserer Wägezellen ist das Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK). Das Grundprinzip ist vergleichbar mit einer einfachen Balkenwaage. Auf Wunsch können die Wipotec Wägezellen mit der AVC-Technologie (Active Vibration Compensation) ausgestattet werden. Der Active Vibration Compensation (AVC) Sensor liefert Ihnen so auch bei anspruchsvollen Produktionsumgebungen exakte Messwerte, ohne Zeit- und Qualitätsverluste.

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AVC White Paper

Wägezellen-Finder - In drei Schritten zu Ihrer Wägezellen-Lösung

Der Produktfinder navigiert Sie schnell zu Ihrer passgerechten Lösung innerhalb unseres innovativen Wägezellen-Portfolios.
 

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Wägezellenübersicht

  • 0-2 kg
  • 0-15 kg
  • 0-120 kg
  • MTC

    Wägezellen FAQ

    Was ist eine Wägezelle?

    Wägezellen werden zur Messung von Gewichten genutzt. In ihrer technischen Ausführung präsentieren sich Wägezellen vielfältig: Eine Variante für die technische Umsetzung basiert auf der Messung mit einem Dehnungsmessstreifen (DMS), der auf einem Federkörper angebracht ist. Wägezellen, die nach diesem Prinzip messen, werden dort eingesetzt, wo der Faktor Zeit bei der Gewichtsmessung eine untergeordnete Rolle spielt, wie etwa bei Waagen im Einzelhandel. Müssen Produkte innerhalb eines automatisierten – oft sehr schnellen Fertigungsprozesses – gewogen werden, nutzt man Wägezellen, die nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK) arbeiten. Diese liefern auch bei hohen Geschwindigkeiten präzise Gewichtsmesswerte. Das Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation wird – basierend auf dem englischen Original – in der Fachliteratur und technischen Spezifikationen auch als EMFR beschrieben („Electromagnetic force restauration“). Der im deutschsprachigen Raum genutzte Terminus „Wägezelle mit elektrodynamischer Kraftkompensation (EDK)“ ist dazu das entsprechende Äquivalent. Gemessen werden können Gewichte mit (Mikro-) Gramm oder (Milli-) Gramm, aber auch Gewichte mit 50 kg bis zu 200 kg. 

    Wie funktioniert eine Wägezelle?

    Der klassische Aufbau einer – mechatronisch komplexen – Wägezelle (EDK oder EMFR) besteht aus der Waagenmechanik, einem Lageindikator, einem Regler, einem elektromagnetischen Antrieb (Spule und Permanentmagnet) und einer Anzeigeeinheit. Konstruktiv kann z. B. ein CNC-gefertigter Monoblock aus Aluminium die Grundlage bilden. Die Wägezellen selbst ist in ihrer Funktionalität mit einer einfachen Balkenwaage vergleichbar: Wird auf der einen Seite des Balkens (Spulenarm) ein Gewicht platziert, will sich eine auf der gegenüberliegenden Seite des Wägebalkens befestigte Spule aus dem Magnetfeld des Magneten bewegen. Diese Abweichung wird mittels Lichtschranke (Nullindikator) erfasst und exakt so viel Strom durch die Spule geschickt, dass diese weiterhin in Ruhe verharrt. Da sich der Strom proportional zur Gewichtskraft verhält, und über einen Widerstand gemessen werden kann, ist eine Umwandlung in ein digitales Signal möglich, das zur weiteren Verarbeitung genutzt wird. Dieses Wirkprinzip stellt sicher, dass Wägezellen, die nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation arbeiten, hohe Auflösungen und eine gute Reproduzierbarkeit gleichermaßen gewährleisten und geringe Messzeiten haben. Das Magnetsystem und die Elektronik, wie etwa Abtastschaltungen, Regler- und Filterplatine sowie spezifische Kommunikationsschnittstellen, sind die wichtigste Basis für extrem kurze Einschwingzeiten und Abtastraten von 1 Millisekunde, die vor allem in hochdynamischen Wägeprozessen erforderlich sind.

    Wo erfolgt der Einsatz von Wägezellen?

    Wägezellen werden – je nach Bauart (vgl. „Was ist eine Wägezelle“) – in nahezu allen Branchen eingesetzt. Typische Messaufgaben für DMS (Dehnungsmessstreifen) sind das einmalige Erfassen des Gewichts eines Behälters oder das dauerhafte Verwiegen, um z. B. Zu- und Abfluss eines Materials in einen Behälter (Vorratstank) durch eine Wägezelle zu erfassen, wie es u. a. in der chemischen Industrie erforderlich ist. Dynamisches Wiegen und die Gewichtserfassung diffiziler Medikamente, sensibler Nahrungsmittel oder kleinster Elektronikkomponenten mittels EDK bzw. EMFR findet sich überall dort in der Fertigungsindustrie, wo geringste Gewichte mit höchsten Fertigungsgeschwindigkeiten korrelieren, wie etwa im Automotivsektor, in der Elektronikfertigung, in der Pharmaindustrie, bei der Lebensmittelherstellung oder in der Luft- und Raumfahrttechnik.

    Welche Typen von Wägezellen gibt es?

    Wägezellen gibt es in vielen unterschiedlichen Bauformen. Wägezellen sind elektromechanische Systeme, häufig mit digitaler Signalverarbeitung (Auswerteelektronik), die dazu dienen, Kräfte bzw. Gewichte zu messen. Man braucht sie für den Aufbau von Wägevorrichtungen (Waagen). Je nach Waagentyp, ob Plattform-, Boden-, Tisch-, statische Waage, Kontroll- oder Durchlaufwaage, gibt es unterschiedliche Typen von Wägezellen, die auf die jeweilige Anwendung der Waage optimiert werden. Wichtige Parameter sind hier die Genauigkeit, die Geschwindigkeit und die Art (Zug, Druck, dynamisch, statisch) und Betrag der Last.

    Dynamische Waagen, wie Kontroll- oder Durchlaufwaagen, werden von den zu wiegenden Objekten in großer Geschwindigkeit passiert. Sie benötigen daher Wägezellen, die nicht nur sehr präzise messen können, sondern auch ihre Ergebnisse in kürzester Zeit liefern müssen. Damit ist ihre Geschwindigkeit, neben ihrer Genauigkeit, wichtigster Anwendungsparameter. Diese Wägezellen, zu denen auch die Wipotec-Wägezellen zählen, sind zumeist nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK) aufgebaut. EDK Wägezellen von Wipotec bestehen aus einem aus Aluminium gefrästen Monoblock. Sie verfügen nicht etwa über einen Federkörper, der sich unter Last verformt, sondern basieren auf einer mechanischen Balkenwaage. Deren minimale Auslenkung wird elektrodynamisch kompensiert. Wipotec Wägezellen, die auf dem EDK-Prinzip beruhen, liefern sehr genaue Messergebnisse in kürzester Zeit. Unterhalb von Plattformen messen sie als Plattformwägezelle die ausgeübte Drucklast, können aber auch, kopfüber angebracht, Zugkräfte messen.

    Speziell dynamische Waagen kämpfen häufig mit Erschütterungen, die durch die Bewegung der zu messenden Objekte oder durch Maschinen in der unmittelbaren Umgebung verursacht werden. Die erschütterungskompensierende AVC (Active Vibration Compensation) Technologie von Wipotec, realisiert als eigenständiger Sensor oder direkt eingebaut in die Wägezelle, schafft hier Abhilfe. Erschütterungen und Vibrationen in allen drei Raumachsen werden durch AVC ohne Zeit- und Genauigkeitsverlust wirkungsvoll herausgefiltert.

    Bei statischen Waagen, bei denen sich das zu wiegende Objekt annähernd in Ruhe befindet, sind wichtige Anwendungsparameter der Wägebereich und die zu erzielende Messgenauigkeit, häufig auch die Größe oder die Montagerichtung. Diese Waagen verfügen zumeist über einen Federkörper. Die mechanische Krafteinwirkung bewirkt dessen Verformung. Auf dem Federkörper angebrachte Dehnungsmessstreifen (DMS) erfassen die Größe der Verformung und wandeln sie in ein elektrisches Signal. Ein häufig verwendeter Federkörper bei Biegestabwägezellen ist der Doppelbiegebalken, für höhere Lasten eignen sich Scherstab-Wägezellen. Bei säulenartigen Federkörpern, die durch Zusammenpressen verformt werden, spricht man von Druckkraft- (Drucklast-)Wägezellen. Plattformwägezellen sind unterhalb von Plattformen angebracht. S-förmige Federkörper werden immer dann eingesetzt, wenn Zugkräfte gemessen werden sollen.

    Digitale Wägezelle - was ist das?

    Digitale Wägezellen sind eine Sonderform der Kraftaufnehmer (Kraftsensoren, engl. Load Cells) zum Aufbau von Wägevorrichtungen, d. h. zum Verwiegen mit Waagen. Digitale Wägezellen verfügen über eine digitale Signalverarbeitung und Auswerteelektronik. Bei digitalen Wägezellen dominieren zwei Bauformen: Die eine verfügt über einen Federkörper, dessen Geometrie sich unter Einwirkung des Gewichts leicht verändert. Diese elastische Verformung wird bei diesen digitalen Wägezellen von Dehnungsmessstreifen erfasst und in ein elektrisches Signal umgeformt. Das zweite Bauprinzip bedient sich einer mechanischen Balkenwaage, deren Auslenkung mit Hilfe einer Tauchspule elektrodynamisch kompensiert wird. Ihre Messzeiten sind signifikant kürzer als die von digitalen Wägezellen, die mit Dehnungsmessstreifen arbeiten.

    Digitale Wägezellen von Wipotec funktionieren nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK). Ihre elektrodynamische Kraftkompensation einer mechanischen Balkenwaage arbeitet mit minimalen Auslenkungen des Wägebalkens, was zu einer extrem kurzen Einschwingzeit führt. So wird es möglich, das aufliegende Gewicht in kürzester Zeit sicher zu wiegen. Die digitale Signalverarbeitung in Verbindung mit ultrapräzisen Positionsreglern erlaubt Abtastintervalle von einer Millisekunde und damit den Einsatz der Wägezellen in industriellen Hochgeschwindigkeitsprozessen. Diese findet man besonders häufig in der Pharma-, Healthcare- und Kosmetikindustrie, in der Lebensmittelindustrie und bei chemischen Herstell- bzw. Abfüllprozessen, hier speziell im Bereich der Bau- und Mineralstoffe. Auf hohe Geschwindigkeiten kommt es auch bei Kurier-, Express- und Paketdiensten (KEP), im Versandhandel und in der Intralogistik an. Die digitalen Schnittstellen der digitalen Wägezellen sind für die Kommunikation mit allen am Markt befindlichen Steuerungen und Feldbussysteme ausgelegt. Das Portfolio der digitalen Wägezellen von Wipotec deckt ein Messspektrum von einem Mikrogramm bis 120 Kilogramm ab.

    Digitale Wägezellen werden in Kontroll- und Durchlaufwaagen, sowie Röntgenscannern und Kombinationsgeräten, die Wägetechnik mit Röntgensystemen verbinden (Weigh and Ray), eingesetzt. Alle diese Systeme sind für hohe Produktionsgeschwindigkeiten ausgelegt. Weitere Einsatzbereiche sind Track- und Trace-Systeme für die Pharma-Serialisierung sowie Anwendungen in der Logistik. In Kombination mit Metalldetektoren bilden sie platzsparende Kombinationen aus Kontrollwaage und Metalldetektorsystem. Digitale Wägezellen von Wipotec werden auch als Erstausrüster (OEM)-Komponenten in Verpackungs- und Füllmaschinen integriert.

    Viele digitale Wägezellen von Wipotec sind auch in der Ausführung Wash Down erhältlich. Spezielle Ausführungen von digitalen Wägezellen sind für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet oder mit einer aktiven Erschütterungskompensation AVC (Active Vibration Compensation) ausgestattet.

    Digitale Mehrspur-Wägezellen

    Digitale Mehrspur-Wägezellen von Wipotec können aus wägetechnischen Gesichtspunkten mit einer in einem separaten Gehäuse eingebauten Elektronik geliefert werden. Diese verhindert speziell bei Mehrspurapplikationen eine für schnelles und hochgenaues Wiegen schädliche Wärmeentwicklung. Eine aufwendige Kühlung ist somit nicht notwendig.

    Alternativ zur Elektronikbox lassen sich die Wipotec Wägezellen an MMS2 Systemkomponenten (MMS2 = Modulares Mehrspur System) betreiben. Alle Komponenten sind in Schutzart IP65 ausgeführt und müssen nicht in einen zusätzlichen Schaltschrank eingebaut werden.

    Sind digitale Mehrspur-Wägezellen von Wipotec als Modulare Mehrspur Systeme (MMS2) ausgelegt, lassen sie sich individuell konfigurieren. Ein Baukastensystem auf Spurebene ermöglicht die kompakte Zusammenstellung von Spurmodulen durch den Anwender, auf die die Elektronikmodule für Wägezellen und AVC-Sensor aufgesteckt werden. Ein zusätzliches Basismodul stellt alle Anschlüsse für Betriebsspannung, Feldbus- und Analyseschnittstellen zur Verfügung. Die digitalen Schnittstellen unterstützen alle gängigen Feldbussysteme.

    Digitale Mehrspur-Wägezellen können mit einer aktiven Erschütterungskompensation AVC (Active Vibration Compensation) ausgestattet werden. Diese liefert sichere und exakte Messwerte auch bei starken Schwingungen, wie sie in mehrspurigen und schnelllaufenden Produktionsanlagen auftreten können. Auf ein separates Waagengestell kann dabei in der Regel verzichtet werden. Digitale Mehrspur-Wägezellen sind mit Lastabgang vorn oder oben erhältlich.

    Was versteht man unter einer Plattformwägezelle und wo erfolgt der Einsatz?

    Plattformwägezellen sind zumeist für den Einsatz in Plattformwaagen mit einer oder mehreren Wägezellen vorgesehen. Sie werden häufig in der Lebensmittel- und Pharmabranche für Abfüll-, Verpackungs- oder Wägeprozesse eingesetzt. Hier geht es um hohe Wägegeschwindigkeiten, Robustheit und leichte Reinigungsmöglichkeiten. Bei niedriger Nennlast müssen Plattformwägezellen für dynamische Anwendungen schnelle Ergebnisse liefern können, um in den schnelllaufenden Produktionslinien der lebensmittelproduzierenden Unternehmen bzw. in den Hochgeschwindigkeitssystemen der Pharmabranche zum Einsatz zu kommen. Im Bereich der E-Mobilität werden Batteriekomponenten mit Plattformwägezellen gewogen, ebenso wie Pharmazeutika im Healthcare-Sektor. Bereits verpackte Produkte werden hier auf Vollständigkeit überprüft. In der chemischen Industrie überwachen Plattformwägezellen Herstell- oder Abfüllprozesse. In Bandwaagen werden sie zur dynamischen Gewichtsermittlung, beispielsweise bei der kontinuierlichen Schüttgutmessung, eingesetzt.

    Wipotec Plattformwägezellen mit ihrer GMP-gerechten Ausführung sind besonders für den Einsatz in dynamischen Anwendungen pharmazeutischer Produktionsanlagen und in Lebensmittelbereichen geeignet. Die nach dem Prinzip der elektrodynamische Kraftkompensation konzipierten Plattformwägezellen sind sehr kompakt und eignen sich daher auch für den Einbau in Mehrspuranwendungen bzw. überall dort, wo kleine Baugrößen bzw. kleine Spurmittenabstände gefragt sind. Als anschlussfertige Einbaukomponente realisiert, liefern die Plattformwägezellen standardmäßig über eine CAN-Schnittstelle bereits finale Gewichtswerte. Weitere unterstützte Schnittstellen sind EtherNet/IP, EtherCAT, Profinet IO sowie Powerlink.

    Was ist der Unterschied zwischen einer Zuglast Wägezelle und Drucklast Wägezelle?

    Zuglast- (Zugkraft-) Wägezelle

    Üblicherweise erfolgt die Lasteinleitung bei Wägezellen von oben. Wägezellen von Wipotec, die nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK) funktionieren, können aber auch zum Messen von Zugkräften eingesetzt werden. Die Lasteinleitung von oben wird dann durch Zugkraft von unten ersetzt. Zum Messen von Zuglasten werden Wägezellen von Wipotec kopfüber angebracht. In Lastrichtung kann das zu wiegende Produkt direkt an die Wägezelle angehängt werden.

    Zuglast- (Zugkraft-) Wägezellen werden für statische Wiegeaufgaben in der Prozessindustrie und für Förderanwendungen und hochgenaues Dosieren eingesetzt. Hierzu zählen beispielsweise die Füllstandsmessung von hängenden Behältern. Die Wägeelektronik liefert mit den entsprechenden Schnittstellen digitale Wägeergebnisse für die gängigsten Prozessmanagementsysteme.

    Drucklast- (Druckkraft-) Wägezelle

    Drucklast-Wägezellen zählen zu den meistverbreiteten Typen von Wägezellen. Drucklast-Wägezellen werden in der Regel unter dem zu messenden oder zu wiegenden Gegenstand angeordnet. Bei den Drucklast messenden Wipotec Wägezellen, die nach dem Prinzip der elektrodynamischen Kraftkompensation (EDK) funktionieren, wirkt die Drucklast auf eine Seite einer mechanischen Balkenwaage. Die andere Seite des Hebelarms wird durch eine Tauchspule fixiert. Der für die Kompensation des Hebelarms notwendige Strom ist proportional zur Drucklast. Er wird in ein digitales Signal umgewandelt und in einer digitalen Auswerteelektronik weiterverarbeitet. Mit Abtastraten mit 1000 Messwerten je Sekunde zählen Wipotec Wägezellen zu den schnellsten Drucklast-Wägezellen für den industriellen Einsatz.

    Die Drucklast messenden EDK-Wägezellen von Wipotec bieten aufgrund ihres Wirkprinzips hohe Auflösungen und eine gute Reproduzierbarkeit bei gleichzeitig kürzesten Messzeiten. Ein integriertes Prüfgewicht erlaubt jederzeit einen Self Check (interne Gewichtsauflage), der die Funktionstüchtigkeit der Wägezelle überprüft. Drucklast-Wägezellen von Wipotec erfüllen je nach Spezifikation auch die Wash Down Spezifikationen nach den Schutzarten IP65 und IP69K. Drucklast messende Wägezellen von Wipotec können auch sehr kleine Gewichtskräfte präzise messen. Sie werden deshalb auch in Präzisions- und Feinwaagen, sowie Analyse- und Mikrowaagen eingesetzt.

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