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Neben den Anforderungen wie Zuverlässigkeit der Messung, geringen Wartungsaufwand ist die Genauigkeit der Waage von zentraler Bedeutung.
Was hat die Genauigkeit einer Bandwaage mit einem Sportwagen zu tun? Ein Sportwagen ist – in den meisten Fällen – ein schnelles und agiles Fahrzeug.
Es macht allerdings einen wesentlichen Unterschied, ob er auf einer Autobahn, einer Schotterpiste oder gar „offroad“ bewegt wird. Bei schlechten Bodenverhältnissen oder schlechtem Wetter wird er nicht seine volle Leistung abrufen können.
Kettenkalibrierung einer Zweirollen-Bandwaage
Ganz ähnlich verhält es sich mit Bandwaagen. Auch diese sind stark von den Randbedingungen, unter denen sie arbeiten, abhängig.
Anders als bei den Straßenverhältnissen oder dem Wetter sind die Randbedingungen bei der Waage beeinflussbar und das teilweise mit geringem Aufwand.
Die neun wichtigsten Maßnahmen, die an bestehenden Bandwaagen geprüft und angepasst werden können, um die Genauigkeit der Messung zu verbessern, sind:
Ausrichtung der Rollenstühle
Der Ausrichtung der Rollenstühle kommt eine zentrale Bedeutung zu. Mindestens zwei Rollenstühle – jeweils vor und nach der Bandwaage – müssen mit den Rollenstühlen auf der Waage in einer Flucht liegen.
In der Praxis zeigt sich, dass bei gemuldeten Gurten insbesondere die horizontalen (mittleren) Rollen im Rollenstuhl fluchten müssen.
Bei eichfähigen Bandwaagen der Klasse 1 (Ungenauigkeit maximal +/-1,0 %) beispielsweise sollten die Rollenstühle innerhalb einer Toleranz von +/-0,5 mm liegen (ausgehend von der Oberseite der horizontalen Rolle).
Die Außenseite der seitlichen Rollen darf um max. +/-1 mm differieren. Durch eine gleichmäßige Nivellierung der Rollenstühle wird u.a. der Einfluss einer schwankenden Gurtspannung verringert.
Allgemein ist die Krafteinleitung in die Bandwaage insgesamt besser (gleichmäßiger).
Beispiel einer Einbau-Bandwaage Typ BW10 mit einem Wiegerollenstuhl
Vermeiden von Schieflauf
Gurtschwingungen oder Schieflauf führen zu starken Nullpunktschwankungen. Die Ursache zu beseitigen, hilft wesentlich reproduzierbarere Messergebnisse zu erzielen. Eine Schieflaufregelung kann hier ebenfalls Abhilfe schaffen.
Die Seitenführungsrollen dürfen allerdings nicht im Bereich der Waage installiert sein.
Schieflaufende, wandernde und schwingende Gurte führen dazu, dass die Krafteinleitung in die Bandwaage ungleichmäßig ist und es somit bei gleicher Förderleistung zu unterschiedlichen Messergebnissen kommt.
Entfernung der Seitenabstreifer
Seitenabstreifer und Führungsrollen müssen im Bereich der Waage (d.h. mindestens ein Rollenstuhl vor und nach der Waage) entfernt werden.
Tipp: Damit das Material nicht vom Band geschoben wird, sobald die Seitenführungennach der Waage wieder einsetzen, kann der Förderstrom vor der Waage etwas enger eingeschnürt werden.
Seitenabstreifer, die im Bereich der Bandwaage auf den Fördergurt drücken, verfälschen das Messergebnis.
Die Seitenabstreifer stellen einen Kraftnebenschluss dar. Sie können die Waage durch Keilwirkung ungleichmäßig belasten, selbst wenn kein Material transportiert wird und somit einen – nicht konstanten – Durchfluss suggerieren.
2000 Tonnen pro Stunde laufen über diese eingebaute Zweirollen-Förderbandwaage.
Augenmerk auf den Fördergurt
Der Fördergurt sollte in gutem Zustand, d.h. ohne Flickstellen und Löcher sein. Ein alter, nicht mehr intakter Gurt beeinflusst den Nullpunkt und kann eine instabile Messung zur Folge haben.
Eine der effektivsten und teilweise einfachsten Möglichkeit zur Verbesserung der Genauigkeit bei geringen Förderleistungen liegt darin, die Fördergeschwindigkeit (bei niedrigen Förderleistungen unter 30 t/h) herabzusetzen.
Durch eine geringere Geschwindigkeit drängt sich das Material auf dem Fördergurt stärker zusammen und es lastet ein größeres Produktgewicht auf der Waage. Fehlereinflüsse werden dadurch relativ gesehen kleiner und die Messgenauigkeit erhöht sich.
Nullstellen der Bandwaage
Die Bandwaage sollte in regelmäßigen Abständen genullt werden. Je nach Voraussetzung kann dies z.B. vor Schichtbeginn oder vor einer Verladung geschehen.
Vor dem Nullstellen der Waage sollte der Gurt bereits mehrere Bandumläufe absolviert haben, damit die Gurttemperatur stabil ist. Das Nullstellen der Waage sollte mindestens einen Bandumlauf dauern.
Tipp: Bei modernen Auswerteelektroniken kann dies automatisch durch die Elektronik, per Hand oder zielgerichtet durch eine angeschlossene Steuerung erfolgen.
Eine Nullpunktverschiebung durch Anbackungen oder eine Änderung der Gurtspannung (infolge Alterung des Gurtes, Sonneneinstrahlung oder nach Anlaufen des Bandes) führt zu einem Offset / Versatz der Durchflussmessung.
Dieser Fehler führt teilweise zu erheblichen Messungenauigkeiten, die jedoch durch regelmäßiges Nullstellen/Tarieren einfach zu beseitigen sind. Der Messfehler einer Bandwaage lässt sich relativ einfach überprüfen.
Nach dem „korrekten Nullen“ lässt man den Gurt ohne Beladung weiter laufen und beobachtet die Schwankungen des Nullpunktes. Wichtig ist dabei, dass das sogenannte „Nullpunktfenster“ der Auswerteelektronik ausgeschaltet wird.
Das Nullpunktfenster unterdrückt die Schwankungen des Gurtes und suggeriert somit einen stabilen Nullpunkt. Üblicherweise wird dieses Fenster auf ein bis zwei Prozent vom Messbereich eingestellt.
Ein zu großes Nullpunktfenster „verschluckt“ einen Teil der Förderleistung – speziell bei starken Schwankungen der Förderleistung.
Gleichmäßige Gurtspannung
Die Bandspannung sollte möglichst gleichbleibend und nicht zu stark sein. Ein Abheben des Gurtes im Bereich der Waage ist grundsätzlich zu vermeiden. Ideal und daher bei eichfähigen Waagen Vorschrift sind gravimetrische Spannstationen.
Auch federbelastete Spannstationen können eine relativ gleichmäßige Gurtspannung erzeugen. Insbesondere bei nicht fluchtenden Rollenstühlen hat eine wechselnde Gurtspannung einen großen Einfluss auf die Messgenauigkeit.
Durch die wechselnde Spannung kann der Gurt den oder die „Wiegerollenstühle“ be- oder entlasten.
In dieser Zweirollen-Förderbandwaage wird Kies verwogen
Funktionsfähige Tragrollen
Die Rollen im Bereich der Waage dürfen nicht stehen sondern müssen sauber mitlaufen. Rollen, die einen zu großen Schlag aufweisen (Richtwert: Rundlauftoleranz <2 mm), verfälschen das Messergebnis und sollten ausgetauscht werden.
Durch unrund laufendende Rollen können pulsierende Kräfte auftreten, welche die Messgenauigkeit beeinflussen. Stehende Rollen können Horizontalkräfte verursachen, die – je nach Bauart der Bandwaage – diese stark beeinflussen.
Eine Reinigung, bitte!
Die Mechanik der Waage sollte auf Kraftnebenschlüsse hin untersucht und diese beseitigt werden. Gleiches gilt für die Geschwindigkeitsmessung (sofern vorhanden).
Hier ist zu prüfen, ob das Messrad sauber auf dem Untergurt läuft und nicht abhebt. Kraftnebenschlüsse können durch starke Verschmutzung oder Fremdkörper, die sich zwischen dem Wiegerahmen und dem Grundrahmen festgesetzt haben, verursacht werden.
Diese führen – wie bei statischen Waagen – dazu, dass das Gewicht nicht präzise gemessen werden kann.
Anbackungen, die nur am Wiegerahmen vorhanden sind, jedoch keinen Kraftnebenschluss darstellen, haben keinen Einfluss und können durch regelmäßiges Nullstellen der Waage kompensiert werden.
Die Bandwaage lässt sich auch in Verladebändern zum Lkw einbauen.
Einstellung der Elektronik
Die Einstellungen in der Elektronik sind auf Plausibilität zu prüfen und möglichst festzuhalten. Wichtige Parameter sind beispielsweise das ankommende Wägezellensignal, der Verstärkungsfaktor, die Länge der Wiegestrecke usw.
Hier kann eine Fachfirma oder der Hersteller der Elektronik mit einem entsprechenden Kalibrierzertifikat weiterhelfen. Fehlerhafte Einstellungen in der Bandwaagenelektronik oder eine fehlende Kalibrierung führen mitunter zu sehr großen Messungenauigkeiten.
Bei in Planung befindlichen Förderbändern kann im Vornherein auf optimale Einbaubedingungen für eine Bandwaage geachtet werden.
Weitere Punkte sind hier beispielsweise:
- Einbaustelle (z.B. nicht im Bereich von Winkeländerungen)
- möglichst geringe Gurtmuldung (maximal 30°, Muldung über drei – nicht über zwei – Rollen)
- gravimetrische Spannstation für gleichbleibende Gurtspannung
In schwierigen Fällen empfiehlt sich die Begutachtung durch eine Fachfirma. Generell sind die Randbedingungen entscheidend, ob eine Bandwaage gute Messergebnisse liefert.
Es ist sinnvoll, den Aufwand für eine genaue Messung so zu gestalten, dass die tatsächlich benötigte Messgenauigkeit erzielt wird.
Eine Bandwaage, welche Prozessdaten sammelt, muss nicht unbedingt die Anforderungen einer eichfähigen Klasse 0,5-Bandwaage erfüllen.
Fazit
Die Beispiele zeigen, dass es eine ganze Reihe an Möglichkeiten gibt, die Genauigkeit einer Bandwaage auch solcher, die im längeren Einsatz sind, zu verbessern.
Denn in vielen Fällen ist es nicht sinnvoll, das Fahrzeug bzw. die Bandwaage zu wechseln sondern die Straße.
