Wägetechnik in der Kies- und Sandindustrie

Bei der Gewinnung des verwertbaren Materials und bei der Beseitigung des Abraums können die zu bewegenden Massen am einfachsten durch Dumper-, Radlader- oder Baggerwaagen erfaßt werden, die auch nachträglich in die Maschinen eingebaut werden können. Insbesondere bei der Vergabe von Aufträgen an Subunternehmer, was häufig bei der Abraumbeseitigung gemacht wird, lassen sich so präzise Angaben über die aufgenommenen und transportierten Massen machen.

Mit der Wägeschiene "Sirius" (Abb. 1) hat die Pfister Waagen GmbH ein Produkt entwickelt, welches die Wägetechnik für Gleisfahrzeuge auf eine neue Ebene hebt. Es handelt sich um Wägemodule, die paarweise in die Gleise eingeschweißt werden und in Verbindung mit einer Elektronik während der Fahrt selbsttätig das Gewicht der Waggons ermitteln. Die Meßstrecke liegt zwischen zwei Schwellen in doppeltem Standardabstand. Sie ist so bemessen, daß auch bei relativ hoher Fahrgeschwindigkeit eine große Meßsicherheit besteht.In vier Aussparungen der Wägeschiene messen DMS-Sensoren die durch die Radlast verursachten mechanischen Spannungen. Die entstehenden Meßsignale werden digitalisiert und intelligent verarbeitet, so daß die aufgrund der Dynamik vorhandenen Störeffekte eliminiert werden. Die Achslasten werden zu Waggon- und Zuggewichten aufaddiert und über eine Anzeige (Dialoger) ausgegeben, gespeichert und können dann ausgedruckt werden.Der Wägevorgang ist nicht mehr eine umständliche, zeitraubende Prozedur mit anstrengender Kuppel- und Rangiertätigkeit, sondern findet während des normalen Transportes nebenbei statt. Bei einer Fahrgeschwindigkeit von 6 bis 12 km/h erfolgt die Wägung achsweise. Ein Zug mit 30 Einheiten z.B. kann in etwa 2 bis 4 Minuten komplett eichfähig verwogen werden. Eine vorschriftsmäßige Verwiegung auf einer konventionellen statischen Waage würde dafür mindestens 1,5 Stunden bei hohem Personalaufwand erfordern.Das Wägesystem besitzt die Bauartzulassung der PTB in Braunschweig für die Genauigkeitsklasse III (0,5) bzw. III (1) und ist damit einsetzbar für den geschäftlichen Verkehr. Von der Deutschen Bahn AG liegt eine Einbauzulassung vor.Der Vorteil der achsweise erfolgenden Wägung besteht darin, daß es kaum Einschränkungen in Bezug auf das Waggontypenspektrum gibt.Weil die Wägeschiene "Sirius" fest eingeschweißt ist und ohne Spalt wie bei Brückenwaagen eine Einheit mit dem Gleisnetz bildet, besteht auch keine Begrenzung der Transitgeschwindigkeit. Überfahrstöße, die Verschleiß und störende Lastdynamik verursachen, treten nicht auf. Die Montage ist innerhalb eines Tages möglich. Mittels eines speziellen Kalibrierprogrammes kann die Inbetriebnahme wesentlich vereinfacht werden. Eine Verlegung des Wägesystems an einen anderen Ort ist leicht möglich.Insgesamt ist der Aufwand für Investition, Montage, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung nur ein Bruchteil von dem, was bei konventionellen statischen Waagen anfällt.

Software-Lösungen nach Maß stellt die GIP GmbH her und liefert elektronische Wägesysteme als sorgfältig geplante individuelle "Funktionslösungen". Die Anlagen werden auf den jeweiligen Betriebsablauf abgestimmt und ermöglichen so die problemlose Nutzung.Elektronische Lastmeßzellen erkennen die Gewichte mit hoher Präzision. Die Gewichtswerte werden nicht nur angezeigt, sie stehen auch zur automatischen Erstellung von Lieferscheinen und Rechnungen sowie zur eventuellen Weitergabe an die EDV zur Verfügung. Jetzt können die GIP-Straßen- oder Gleisfahrzeugwaagen noch schneller und noch leichter installiert werden. Mit einem Fundament aus Betonfertigteilen läuft die Montage sehr einfach ab (Abb. 2).

1. Tag
A) Auf dem Grubenbodenca. 3 cm Zementschlemme vorbereiten
B) Fertigbeton-Fundamentabsetzen
C) Mechanische Wägeteile einbauen
D) Spannbeton-Wägebrücke aufsetzen und Baugrube um das Fundament verfüllen

2. Tag
Waage ausrichten und am Wägeaggregat anschließen

3. Tag
Nachrichten und Justieren

4. Tag
Eichung.

Nach dem vierten Tag kann die Waage voll benutzt werden; die Baustelle wird aufgelöst.Die Waagen erfüllen die Anforderungen der deutschen und europäischen Eichbehörden und die Richtlinien der OIML-Empfehlungen für elektronische Wägeeinrichtungen.Die versenkte Anordnung von Fahrzeugwaagen ist oft vorteilhaft wegen der planen Straßenoberfläche. In anderen Fällen empfiehlt sich die Überflur-Anordnung und zwar aus verschiedenen Gründen:

Eine Waagengrube würde ständig oder zeitweise mit Grundwasser vollaufen und einen Eingriff in das Grundwassersystem bedeuten. Die Überfluranordnung läßt die Bodenstruktur unangetastet.

Die Überflur-Konstruktion erlaubt die Verlegung der Waage an einen anderen Einsatzort ohne hohe Fundamentkosten.

Als bewegliches Wirtschaftsgut hat die über Flur angeordnete Fahrzeugwaage kürzere Abschreibungsfristen.

Die Bauhöhe der Überflur-Fahrzeugwaage beträgt ca. 30 - 40 cm vom Boden bis zur Oberkante Fahrbahn. Der Boden muß zwar vorher nivelliert werden, bleibt aber in seiner Struktur unangetastet. Die Auf- und Abfahrstrecke der Wägebrücke wird entweder angeschüttet oder mit Betonfertigteilen ausgelegt. Die Meßzellen sind unter der Wägebrücke angeordnet. Eine digitale Gewichtsanzeige gibt die Möglichkeit zur Tarierung bis 100 % des Wägebereiches subtraktiv, zur Fernbedienung und zum Anschluß an Rechneranlagen. PAARI – Straßenfahrzeugwaagen werden in den verschiedensten Bauweisen angeboten. In einer Beilage zu diesem Heft wird ein kleiner Ausschnitt aus dem Produktprogramm des Unternehmens dargestellt. Hier wird deutlich, daß alle diese Waagen in Brückengrößen bis 20 m angeboten werden. Die Einbautiefen liegen zwischen 45 cm und 120 cm, aber selbstverständlich sind auch Überflurwaagen lieferbar. Die Auffahrhöhen liegen hier bei maximal 45 cm. Waagenbrücken in besonders flacher Bauart sind zweigeteilt und haben bis zu 8 Wägezellen. Die Montage dieser Waagen ist mit einem relativ kleinen Kran möglich. Ferner sind die Montagezeiten sehr gering, so das ein Wechseln des Aufbauortes mit geringen Kosten verbunden ist.An alle Waagen sind Wägesysteme mit unterschiedlichsten Leistungsmerkmalen anschließbar. Ob einfaches Wägeterminal oder vernetzte PC-Lösung, alles kann den jeweiligen Erfordernissen genau angepaßt werden. Die Möglichkeiten die sich daraus ergeben sind überaus vielfältig. Das gesamte Programmsystem ist modular aufgebaut und arbeitet auf der Basis von Win 95/98 oder Win NT.Neben einem sehr leistungsfähigen Grundmodul sind viele Erweiterungen möglich. So können z.B. die Wägedaten per Modem, Funk oder Handy zum Büro übertragen werden und gehen dort sofort in die betriebliche Fakturierung ein. Im Gegenzug werden z.B. Aufträge und Bonitätsprüfungen zur Waage übertragen. So ist gesichert, daß immer nur die Kunden beliefert werden, deren Zahlungsmoral in Ordnung ist. Das Personal an der Waage wird durch eine Auftragsverwaltung entlastet. Dabei werden neben den allgemeinen Daten des Auftrages auch die zu liefernden Mengen pro Baustelle oder Kunden, entsprechend den Erfordernissen des Unternehmens, z.B. für jeden Tag, dargestellt.In alle Programme kann zur Pflege und zum Service ein Fernwartungsmodul implementiert werden. Damit ist es möglich, Ergänzungen und Erweiterungen kostengünstig zu installieren. Änderungen von Formularen, z.B. neue Rufnummern oder geänderte Lieferzeiten, können sogar vor Ort vom Waagenbetreiber vorgenommen werden.Auch die Möglichkeiten der Selbstbedienung der Waage, mittels Scheckkarte oder anderen Identifikationssystemen sind vorhanden.Wichtigster Grundsatz des Progamms ist: Möglichst einfache und damit schnelle Benutzung, damit die Waage nicht zum Nadelöhr des Unternehmens wird.Neben diesen Möglichkeiten sorgen Ampel-,Tor- und/oder Schrankensteuerungen für ein durchgehendes Konzept beim Wiegen. WÖHWA bietet Wägetechnik und Versandautomation für die Schüttgutindustrie an. Die Fahrzeugwaagen-Palette zeichnet sich durch ihre Vielseitigkeit aus. Alle Fahrzeugwaagentypen sind in den Größen 8 x 3 m bis 20 x 3 m und 30 t bis 60 t erhältlich. Sondergrößen sind auf Anfrage möglich. Das Unternehmen arbeitet mit den renommiertesten Betonfertigteilherstellern in Deutschland zusammen.Diese Waagen werden hergestellt als Fertigteilbrücke mit Ortbetonfundament, als Fertigteilbrücke mit Fertigteilfundament (in stationärer und versetzbarer Ausführung), in Flachbauweise (in versetzbarer Ausführung, einfach verlängerbar), oder in Überflurbauweise mit Streifenfundament (in versetzbarer Ausführung, einfach verlängerbar). Alle Fahrzeugwaagen werden standardmäßig mit 4 bzw. 8 Edelstahl-Meßzellen (IP 68) ausgeliefert.

1. Der LKW-Fahrer identifiziert sich über eine mitgeführte Ausweiskarte am Bedienterminal der Eingangswaage.
2. Der Fahrer fährt zum Verladekopf der Verladung/Dosierung und steckt seine Ausweiskarte in das Bedienterminal.
3. Die Eingabe von Sollwert, Materialnummer und Start erfolgt über das Bedienterminal (wie an einem Bankautomaten).
4. Das Fahrzeug wird vollautomatisch beladen.
5. Der Fahrer fährt zur Waage und steckt seine Ausweiskarte nochmals in das Bedienterminal.
6. Der Lieferschein wird vom System vollautomatisch erstellt.
7. Die Lieferscheindaten werden zur Fakturierung übertragen.

• Mobilität,
• Ein Standortwechsel gestaltet sich sehr viel einfacher als bei einer ebenerdig montierten Unterflurwaage,
• Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung,
• Alle Waagenelemente sind überirdisch angeordnet, können also leicht gereinigt werden,
• Preisvorteil,
• Weil keine Fundamentgrube benötigt wird, verringern sich die Anschaffungskosten um rund 20% gegenüber einer Unterflurwaage.

Die Wägung mittels Bandwaagen erfolgt direkt bei der Förderung oder nach der Sortierung. Diese Variante dient dem Zweck, die Produktionsmassen primär zu erfassen und abzurechnen. Um ausreichend genaue Meßergebnisse zu erlangen, ist es wichtig, daß ein kontinuierlicher Materialfluß stattfindet, also nicht "häufchenweise" gewogen wird. Des weiteren darf die Steigung des Bandes 20° nicht überschreiten, weil daß Material sonst rutscht und die Meßergebnisse verfälscht. Ein entscheidender Vorteil dieser Waagen ist, daß sie in den meisten Fällen in vorhandene Bänder nachgerüstet werden können. Die Nachrüstsätze von Wägetechnik Waagenbau GbR sind mit relativ geringem Aufwand und kostengünstig zu montieren und mit einer Steuerung von MESOMATIK zu komplettieren. Von Rembe wurde jetzt die neue Mehrkanal-Bandwaagengeneration UNIBAND 904 vorgestellt (Abb. 5). Aktuelle Hochgeschwindigkeits-Prozessortechnik macht es möglich, an die neue Auswerteelektronik bis zu 4 Förderbandwaagen gleichzeitig anzuschließen und auszuwerten. Die 904-Auswerteelektronik besitzt einen 21-Bit-AD-Wandler, der jede Bandwaage bis zu 250mal pro Sekunde abfragt. In Echtzeit stehen somit 4 Durchsatzleistungen (t/h) und 16 Mengenzähler (t) zur Verfügung. Alle Meßwerte lassen sich auf dem 4-zeiligen Display gleichzeitig anzeigen und abrufen. Die Bedienung ist menügeführt und problemlos auch von technischen Laien zu handhaben.Die Protokollierung und Kontrolle der internen Materialflüsse (Brecherleistung, Sieblinien, Halden) übernimmt bei Bedarf ein komfortabler Drucker.Die Edelstahl-Wiegestation der seit 10 Jahren bewährten 802-Bandwaage ist optimiert worden. Das Ergebnis ist eine weiter vereinfachte Montage bei gleichzeitig geringerer Einbautiefe. Die Messung erfolgt über wartungsfreie Kreuzbandlager und eine noch präzisere Vollbrücken-DMS-Wägezelle (0,1%).Durch die ausgeklügelte Mechanik wird eine 5-fache Überlastsicherheit garantiert. Die werksseitig eingestellte mechanische Sensorsicherung bietet einen hohen Schutz der Wägezelle gegen Überlastungen jeglicher Art. Die mechanische Überlastsicherung ist über die Testfunktion der Elektronik einfach einzustellen. Der neue kostengünstige Wiegerahmen kann als Einrollen- und Zweirollenversion geliefert werden.Zusätzlich bietet Rembe jetzt einen speziellen Kalibrierdienst zum Abgleich der Bandwaagen. Dabei brauchen keine definierten Mengen mehr aufgegeben oder abgenommen zu werden. Der speziell für diese Anwendung entwickelte Kalibrierschlitten läßt sich auf alle Bandbreiten einstellen, er läuft über "Raupenfahrwerke" auf den Gurt und ermöglicht so eine definierte, dynamische Belastung der Bandwaage mit Prüfgewichten. Diese neue zum Patent angemeldete Kalibriermethode erspart stundenlangen Aufwand wegen der Aufgabe definierter Körnungen in den Brecher sowie das Freischaufeln und Absperren von Sieblinien.Komponenten der Wägetechnik für Sand, Schotter und Splitt bietet die IBM Wägetechnik GmbH. Das Wägezellen-Programm zeichnet sich durch hohe Qualität, Zuverlässigkeit und individuelle Einsatzmöglichkeiten aus. Vielfältige Einbauhilfen erleichtern den Einbau der Wägezellen, bieten hohen Komfort und gewährleisten die Genauigkeit der eingesetzten Wägezellen auch für den eichpflichtigen Verkehr.Bei Wägezellen, die mit dem Zubehörteil "Elastomerlager" eingesetzt werden, z. B. die Wägezellenreihe HLC, schützt ein Gummi-Metall-Verbund vor schockartigen Belastungen und gleicht horizontale Verschiebungen aus. Die Schichten aus Stahl und Gummi sind durch Vulkanisierung miteinander verbunden. Die obere Platte des Lagers kann so bei einer Seitenkraft ausweichen, ohne daß an der unteren Platte eine Reaktionskraft in den Aufnehmer eingeleitet wird. Wägezellen der Typenreibe RSC eignen sich in Verbindung mit Gelenkösen besonders für eine hängende Behälterverwiegung.Für eine wesentliche konstruktive Erleichterung beim Einsatz von Wägezellen unter Silos, Behältern usw. sorgen vollständig aufgebaute Einbaumodule. Die Wägezelle ist als Bauteil in die Konstruktion mit eingebunden. Die Nennlastbereiche der Module erstrecken sich von 50kg bis 200t. Sie sorgen dafür, daß die aufgebrachte Last sicher und genau ermittelt wird. Die integrierte Fesselung ermöglicht auch eine Verwendung bei Seitenkräften. Bei außenstehenden Behältern bewirkt die stabile Konstruktion der Module, in Verbindung mit einer Abhebesicherung, eine optimale Standfestigkeit selbst bei hohen Windlasten. Alle Wägezellen aus rostfreiem Stahl besitzen eine Konformitätsbescheinigung (EEx ib IIC T4) für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.Zur Weiterverarbeitung, der von den Wägezellen ausgehenden Meßsignale, bietet das Unternehmen verschiedene Elektroniken an. Die selbsttätige Wägeelektronik WED 3000 eignet sich für Abfüllwaagen sowie Annahme-, Abgabe- und Dosierwaagen. Sie ist eine leistungsfähige Wäge- und Steuereinheit, die automatisch zeitoptimierte Abfüllvorgänge durchführt. Die Elektronik optimiert Grob- und Feinstrom in Abhängigkeit von Materialform und Gewichtszunahme. Bis zu 32 Füllgewichte lassen sich parametrieren und können automatisch an Schüttgüter mit unterschiedlichem Fließverhalten angepaßt werden.Speziell für eichfähige Waagen ist die Wägeelektronik WE2110 konzipiert worden. Sie benötigt eine Versorgungsspannung von 86V ... 260V AC und ist somit weltweit einsetzbar. Zwei RS232-Schnittstellen ermöglichen die Integration in vorhandene Waagensysteme. Zahlreiche Zusatzfunktionen, z.B. Grenzwertschalter und Spannungs-Stromausgänge, erlauben auch den Einsatz in der Prozeßindustrie. Die mitgelieferte Software ermöglicht eine komfortable Bedienung vom PC aus.In der Automatisierungstechnik, z.B. zur Steuerung von komplexen Prozeßabläufen, gibt es die Aufgabenstellung, Wägezellensignale zu erfassen, zu verarbeiten und auf busfähigen Schnittstellen dem Produktionsprozeß entsprechend konditionierte Daten zur Verfügung zu stellen. Die digitale Aufnehmerelektronik AED übernimmt hierbei die Aufgabe, analoge Ausgangssignale der Wägezellen in äquivalente aufbereitete digitale Signale umzusetzen. Die AED ist komfortabel über ein Frontplattenprogramm auf dem PC parametrierbar. Die Aufnehmerelektronik benötigt extern nur eine Gleichspannung von 10V ... 30V. Mit Hilfe eines eingebauten anwählbaren Schnittstellenkonverters RS232/RS422 und RS485 kann ein System mit bis zu 32 AEDs aufgebaut werden. Die Umsetzung Analog/Digital erfolgt mit hoher Geschwindigkeit und zugleich hoher Auflösung (16bit) oder mit normaler Geschwindigkeit und sehr hoher Auflösung (20bit).Die Prallplattenwaage Typ VPR von Rembe wird zur kontinuierlichen Gewichtsmessung von Schüttgütern in Pulver- oder Granulatform verwendet. Sie eignet sich insbesondere zur Beladung von Silofahrzeugen, sowie zum Mischen und Dosieren.Der Schüttstrom fällt über ein Zulaufrohr aus einer konstanten Höhe auf die schräg gestellte Prallplatte. Die Aufprallenergie wird über eine ausgeklügelte Parallelogrammaufhängung in eine reine Horizontalkraft umgesetzt. Eine hochpräzise Wägezelle wandelt diese Kraft in ein Spannungssignal um, das von der nachgeschalteten Auswerte-Elektronik digitalisiert und angezeigt wird.Durch die spezielle Aufhängung der Prallplatte wird die Meßgenauigkeit von Anbackungen nicht beeinflußt. Eine Magnetbremse verringert zusammen mit der hydraulischen Dämpfung der Wägezelle effizient Systemschwingungen und Resonanzen.Die CE-zugelassene Auswerte-Elektronik bietet neben dem Anzeigewert in t/h die Registrierung der Absolutmengen über separat rücksetzbare Zähler. Weiterhin läßt sich die Elektronik optimal mit digitalen und analogen Schnittstellen und Regelstationen bestücken. Dadurch wird der Aufbau von komplexen Regelsystemen ermöglicht.Die Elektronik bietet die Möglicheit, 25 produktspezifische Kalibrierungen abzuspeichern und nach Bedarf umzuschalten. Die Programmierung erfolgt über ein separates Bedien- und Anzeigemodul, das sich bestens zum direkten Einbau in Schaltschranktüren eignet.

Bei der Dumperwaage DW-1 von Pfreundt messen zwei Drucksensoren über den Arbeitsdruck der Kipphydraulik das geladene Gewicht. Dadurch kann die DW-1 in alle Dumpertypen eingebaut werden – und das auch nachträglich vor Ort. Die robusten Wägezellen sind absolut wartungsfrei. Um ein einheitliches System für alle Muldenkippertypen einzusetzen – unabhängig davon, ob mechanische oder hydraulische Stoßdämpfer vorhanden sind – erfolgt die Gewichtsermittlung durch dynamische Messung des Arbeitsdruckes des Kippzylinders. Beim Abkippen der Mulde wird so in der Bewegung – ähnlich wie bei der eichfähigen Schaufelladerwaage – gewogen. Neben der Gewichtsermittlung werden auch Wegstrecken und Fahrzeiten gemessen.In der Kabine werden diese Daten von der neuen Wägeelektronik WK50 ausgewertet, verarbeitet und auf einer kontaktlosen Speicherkarte zur Übertragung zum PC gespeichert. Festgehalten bzw. ermittelt werden:

• Gewicht,
• Datum/Uhrzeit,
• Zeit seit der letzten Wiegung,
• gefahrene km,– Stillstandszeit,
• Überlastmeldungen,
• Fahrer oder Fahrzeugnummer.

– gleiche Sensoren und Elektroniken für alle Fahrzeuge, somit einheitliche Bedienung – schnelle und einfache Montage, auch Umrüstung auf neue Fahrzeuge möglich

– robustes, störungsunanfälliges Konzept

– exakte Leistungserfassung jedes Fahrzeuges/Fahrers, über die Gesamtschicht nachvollziehbar (durch das Journal)

– Ermittlung der Standszeiten, der Fahrzeiten,

– der Durchschnittsgeschwindigkeit (wichtig für die Reifenauswahl)

– Registrierung bei Überladung (dadurch wird der Fahrer gewarnt und das Fahrzeug geschont)

– aufgrund des Einlesens in EXCEL (z.B.) beliebige und einfach durchzuführende Statistiken nach Bedarf (z.B. t/h, mittl. Geschw., t nach gefahrenen km, etc.) niedrige Anschaffungskosten

Die Radladerwaage "LR810P" von Rembe (Abb. auf Seite 52) wird in die sowieso vorhandene Transporttechnik eingebaut und erlaubt ohne zusätzlichen Zeitaufwand zum Beispiel eine annähernd genaue Beladung der Lastkraftwagen. Je nach Ausstattung der Radladerwaage, einen eichfähigen Ausdruck und die Datenerfassung zur Fakturierung und Statistik. Für innerbetriebliche Umlagerungen eine sehr vorteilhafte Art der Massenerfassung. Beim Verkauf der Rohstoffe sollte man jedoch bedenken, daß durch die Summierung mehrerer Einzelgewichte eine Meßdifferenz entstehen kann, die sich in manchen Fällen als ungünstig erweist. Bei einer LKW-Ladung zum Beispiel währe eine Abweichung von 1 % durchaus im Rahmen der Eichfehlergrenze.

Die Baggerwaage BGW-1 von PFREUNDT läßt sich leicht an alle gängigen Bagger und Krane montieren – zur Verwiegung von z.B. Schrott, Holz, Steinen, Altglas – oder Papiercontainern. Außerdem ersetzt sie teure Waggon-, LKW- oder Containerwaagen. Die Datenübertragung vom Meßelement zur Anzeigeelektronik ist per Kabel oder Funk möglich. Die kompakte, runde Form ermöglicht bei niedriger Bauhöhe die uneingeschränkte Bewegungsfreiheit des Greifers und ist auch unter härtesten Bedingungen störungsfrei und präzise im Einsatz. Verwiegen vor Ort spart nicht nur Zeit und ermöglicht den effizienteren Einsatz des Baggers oder Ladekrans. Die exakte Bestimmung des bewegten Gewichts schafft Vertrauen. Die BGW-1 ist eichfähig. Die integrierte Dämpfung und die praxisgerechte Anordnung der Gelenke garantieren hohe Genauigkeit.

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