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Mehrspuranwendungen: 18 Spuren in eine Richtung?

Im Strassenverkehr unvorstellbar, möglich mit dem Multitrack Controller (MTC) von WIPOTEC. Heute lassen sich Mehrspurwägesysteme vom Kunden selbst zusammenstellen.

Modulare Mehrspur-Systeme von WIPOTEC Weighing Technology sind das Paradebeispiel dafür, wie wichtig es ist, Erwartungen und Vorstellungen seiner Kunden genau zu kennen.

Die speziell für Mehrspuranwendungen entwickelten EDK-Wägezellen erfüllen zusammen mit ihren skalierbaren Integrationsmodulen genau die Anforderungen, die Maschinenbauer an Hochleistungswägetechnik stellen.

Aber es sind nicht nur Wägetechnik und deren intelligente Assistenzsysteme, welche immer mehr Maschinenhersteller weltweit überzeugen, Wägezellen von WIPOTEC einzusetzen.

Bereits im Vorfeld, bei der Auslegung und der Konstruktion unterstützen die Spezialisten aus Kaiserslautern – auch direkt vor Ort – Kunden bei Auswahl und Einsatz von OEM-Wägetechnik. Mit großem Erfolg: WIPOTEC Weighing Technology ist mittlerweile Weltmarktführer in der Integration von EDK-Wägezellen und Wäge-Kits.

Wiegen im Maschinentakt

Was sich auf den ersten Blick eher gemächlich, fast verträumt liest, hat es bei näherer Betrachtung faustdick in sich. Das dynamische Wiegen in industriellen Umgebungen gehört zu den größten wägetechnischen Herausforderungen, und die Unterschiede zum Präzisionswiegen unter Laborbedingungen können größer nicht sein.

WIPOTEC Weighing Technology setzte von Anfang an auf EDK-basierte Wägetechnik und verhalf vor fast 30 Jahren mit dieser überlegenen Technik ausgestattete Wägezellen in vielen industriellen Aufgabenbereichen zum Durchbruch.

Das Grundprinzip ist mit einer einfachen Balkenwaage vergleichbar. Wird eine Seite des Balkens mit einem Gewicht beaufschlagt hat dies zur Folge, dass sich die auf der anderen Seite des Wägebalkens befestigte Spule aus dem Magnetfeld eines Magneten bewegen will, aber nicht kann, da über einen elektrischen Regelkreis sofort so viel Strom durch die Spule fließt, dass der Balken quasi in seiner Ruhelage verharrt.

Die auftretende Auslenkung beträgt lediglich wenige Nanometer, ganz im Gegensatz zu wegbehafteten Messverfahren, z. B. mit Dehnungsmessstreifen.

Hinzu kam die Entwicklung eines monolithischen Blocks aus Aluminium als Basis jeder WIPOTEC Wägezelle. Erst dieses Bauprinzip in der Verbindung mit EDK-basierter Wägetechnik erlaubt und ermöglicht eine extrem kurze Einschwingzeit und damit auch kurze Messzeiten. Im Vergleich zum Wägeprinzip mit Dehnungsmessstreifen liefern EDK-Wägezellen deutlich schneller sehr präzise Gewichtswerte, was ihnen große Vorteile gerade auf dem Gebiet der dynamischen Anwendungen verschafft. Außerdem besitzen EDK-Wägezellen keine Verschleißteile und arbeiten damit absolut wartungs- und verschleißfrei.

AVC: Präziseste Messergebnisse auch in nicht vibrationsfreien Umgebungen

Früher musste man in vielen Fällen Wägetechnik von der Produktionsmaschine (hier sind es häufig Füll- und Verpackungsmaschinen) konstruktiv und massentechnisch trennen – das Wägesystem benötigte einen eigenen Waagenfuß, losgelöst und entkoppelt von umgebender Maschinentechnik. Zu groß wären die Einflüsse der produzierenden Maschine durch Vibrationen und Erschütterungen.

Die große Anzahl sich im Maschinentakt bewegender Füller- und Handlingsysteme, die durch ihre bewegten Massen Schwingungen erzeugen, beeinflusst beispielsweise die Wägemessungen bei der Herstellung von Spritzen und Vials. Zu den Erschütterungen kommt erschwerend hinzu, dass die einzelnen Ruhephasen zwischen den Messungen sehr kurz bzw. die Taktgeschwindigkeiten sehr hoch sind.

Die Situation änderte sich grundlegend, als WIPOTEC AVC vorstellte, die für die eigenen EDK-Wägezellen exklusiv entwickelte Active Vibration Compensation-Technologie. Diese erlaubt ohne Kompromisse bezüglich Geschwindigkeit, Durchsatz und Genauigkeit präziseste Messergebnisse auch in nicht vibrationsfreien Umgebungen.

Das innovative Kompensationssystem – nach wie vor Alleinstellungsmerkmal von WIPOTEC Weighing Technology – ermöglicht Maschinenherstellern auf einen separaten Waagenfuß zu verzichten, was die Konstruktion vereinfacht und Aufwände erheblich reduziert.

Der Hersteller muss nur konstruktiv gewährleisten, dass das AVC-Modul in der Nähe und auf derselben Maschinenplatte angebracht ist wie die Wägezellen, deren maschinenbedingte Erschütterungen kompensiert werden sollen.

Bei den heutigen hohen Taktgeschwindigkeiten bzw. Produktdurchsätzen ist AVC unerlässlich, wenn auf einen separaten Waagenfuß verzichtet werden soll – entscheidend für alle Maschinenbauer. Bei diesen und allen anderen Fragestellungen steht der Kunde in seinen Entscheidungen und technischen Optionen nicht allein: International stehen bei WIPOTEC Teams bereit, die Hersteller vor Ort beratend unterstützen, wenn es um die Auswahl, Einsatz und Integration von OEM-Wägetechnik in Produktionsmaschinen geht.

Multitrack und Multilane: Das Beste aus beiden Welten

Massgeschneidert oder modularisiert – WIPOTEC Weighing Technology bietet heute Maschinenbauern die jeweils beste Lösung aus beiden Ansätzen. Immer schon konnten Maschinenhersteller ihren Multitrack Controller (MTC), also einen Waagenblock mit mehreren Sensoren in einem speziellen Gehäuse bei WIPOTEC kundenindividuell ordern; der Kunde legte Spuranzahl und Spurmittenabstand sowie den Wägebereich fest und erhielt sein kundenspezifisches Wägesystem, wahlweise mit oder ohne AVC. Auf diese Weise entstanden bis zu 18-spurige MTC-Wägezellen für alle Kunden, die auf die überlegene EDK-Technologie setzten.

Mittlerweile gibt es eine Alternative zu MTC: Immer mehr Maschinenbauer integrieren ein neues OEM-Wägesystem von WIPOTEC in ihre Maschinen, das sich Modulares Mehrspur System (MMS) nennt. Hierunter versteht man eine Familie AVC-kompatibler Wägezellen, die Spurmittenabstände bis herab zu 30 Millimeter (SL-M-Baureihe) bzw. 25 Millimeter (SX‑M‑Baureihe) erlauben.

Im Gegensatz zum kundenspezifischen MTC-System ist MMS eine Off-the-shelf-Lösung, bestehend aus seriengefertigten und mehrspurfähigen EDK-Wägezellen, die der Kunde in der von ihm gewünschten Stückzahl ordert, um sein Mehrspurwägesystem selbst zusammenzustellen.

Eine MMS-Lösung einschließlich optimiertem AVC-System kann in denjenigen Umgebungen eingesetzt werden, wo Erschütterungen die erzielten Wägeergebnisse oder Produktdurchsätze ohne AVC einschränken würden. Modular bedeutet, dass der Kunde insbesondere Spuranzahl und Spurmittenabstand selbst konfigurieren kann.

Ein großer Vorteil besteht auch darin, dass sich einzelne Wägezellen und Sensoren gezielt durch den Kunden ersetzen lassen, ohne dazu die gesamte Wägetechnik auszutauschen zu müssen. Die Multitrack Wägezelle MTC ist nach wie vor das System der Wahl wenn es um Speziallösungen oder kundenspezifische Systeme mit sehr kleinen Spurmittenabständen unterhalb von 25 Millimetern geht.

Dem Trend voraus

Wenn man sich die heutigen Haupteinsatzgebiete und ihre Produktionslandschaften in der Wägetechnik für Mehrspuranwendungen ansieht sind Trends klar erkennbar. Vermehrt treten Lohnabfüller auf den Plan, deren Anspruch es ist, eine steigende Anzahl von Produktionsaufträgen schnell ausführen zu können. Stichwort ist hier Flexibilität auch bei kleineren Chargen – eine der ausgewiesenen Stärken des WIPOTEC-Produktportfolios. Die Produktvielfalt auf Kundenseite nimmt weiter zu.

Im Pharmabereich sind es beispielsweise die Spritzen oder Fläschchen/Vials, die in immer höheren Taktzahlen hergestellt und äußerst genau gewogen werden müssen. Gleiches gilt für Stickpacks, aufreißbare Verpackungen für Medikamente in Pulverform.

Übrigens bedient sich auch WIPOTEC-OCS, eine weitere Tochter innerhalb der WIPOTEC Gruppe und bekannt für prozess- und kundenorientierte Wäge- und Inspektionslösungen, der bei WIPOTEC Weighing Technology entwickelten Basislösungen.

WIPOTEC-OCS hat eine sehr erfolgreiche Pharma-Kontrollwaage mit Push-Over-System für Stickpacks im Angebot. Ein weiteres Einsatzgebiet der Hochleistungswägetechnik aus Kaiserslautern sind Tee- bzw. Kaffeekapselmaschinen. Die Aufgabenstellungen ähneln sich:

Auch hier sind es leichtgewichtige Produkte, die unter höchsten Taktgeschwindigkeiten präzise gewogen werden müssen. Diese Art des Kaffee- oder Teegenusses, ursprünglich für Singles konzipiert, hat sich inzwischen weltweit durchgesetzt. Wie auch die Wägetechnik aus Kaiserslautern.

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