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Eine Biege- oder Scherbalkenwägezelle ist ein Kraftaufnehmer in Balkenform, der eine Belastung in ein elektrisches Messsignal umwandelt. Dafür wird die Zelle an einem Ende fest montiert, während am anderen Ende die Last wirkt. Dehnungsmessstreifen erfassen die dabei entstehende minimale Verformung und wandeln sie in eine messbare Spannungsänderung um. Ein Auswertegerät rechnet das Signal in einen Gewichtswert um.
Je nach Aufbau wird zwischen Biegebalken- und Scherbalkenwägezellen unterschieden. Beide Bauformen arbeiten nach demselben Grundprinzip, unterscheiden sich aber in der Art der Verformung:
Biegebalken: Der Balken ist an einem Ende eingespannt und biegt sich unter Last leicht durch, ähnlich einem Sprungbrett. Diese kompakte Bauform eignet sich bereits für kleine Nennlasten.
Scherbalken: Der Balken biegt sich nicht, sondern wird in seinem Inneren verschoben – wie ein Buch, das man seitlich anschiebt. Diese Verformung ist weitgehend unabhängig davon, wo die Last aufliegt. Dadurch eignet sich die Bauform besonders für Plattformen und Behälter mit wechselnden Lastpositionen.
Beide Bauformen zählen zu den häufig eingesetzten Messzellen im Waagenbau. Sie lassen sich kompakt in individuelle Wägesysteme integrieren, vom einzelnen Wägemodul bis zur Plattform mit mehreren Zellen. Innerhalb des Waagen-Zubehörs bilden sie damit die Basis für viele individuelle Wägelösungen.
Einsatzbereiche von Biege- und Scherbalkenwägezellen
Biege- und Scherbalkenwägezellen kommen überall dort zum Einsatz, wo Lasten zuverlässig erfasst werden sollen. Kleine Aluminiumzellen sitzen in kompakten Geräten, während Stahlausführungen komplette Plattformen und Behälter tragen.
Typische Einsatzfelder sind:
Waagenbau: als Wägemodul in Klein-, Tisch- und Küchenwaagen oder als Mehrfachanordnung unter Plattformen und Wägebrücken
Behälter- und Trichterwaagen: zur Füllstands- und Verbrauchsmessung in Produktion, Dosierung und Lagerhaltung
Prüf- und Messaufbauten: als Kraftaufnehmer in Kraftmessgeräten, Prüfständen und Laborvorrichtungen
Maschinen- und Anlagenbau: zur Integration einer Gewichtserfassung in bestehende Konstruktionen, etwa bei Dosieranlagen oder Verpackungslinien
Raue Umgebungen: hermetisch gekapselte Ausführungen für Nassbereiche, Reinigung mit Hochdruck oder Außeneinsatz
Welche Zelle passt, hängt vom Lastbereich, der Einbausituation und den Umgebungsbedingungen ab. Für eine Küchenwaage reicht beispielsweise eine kleine Aluminiumzelle, während eine Bodenwaage in der Lebensmittelproduktion eine robuste Ausführung benötigt, die Feuchtigkeit, Reinigungsmitteln und ungleichmäßiger Belastung standhält.
DAkkS-Kalibrierservice: für rückführbare Messergebnisse mit dokumentierter Genauigkeit, auch in regelmäßigen Intervallen
Reparaturservice: bei Funktionsabweichungen durch Überlast, Feuchtigkeit oder Verschleiß
Testgeräteservice: zur Prüfung von Einbaumaß, Signalverhalten oder Lastbereich unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen
Baureihen und passende Komponenten im Überblick
Wir führen drei SAUTER Baureihen, die sich vor allem in Werkstoff, Lastbereich und Schutzart unterscheiden:
SAUTER CK: Miniatur-Wägezellen aus Aluminium für Nennlasten von 300 g bis 6 kg. Sie entsprechen OIML R60 C2, verfügen über Schutzart IP65 und eignen sich für Klein- und Küchenwaagen sowie Kraftmessgeräte.
SAUTER CB P1: Biegebalken aus vernickeltem Stahl mit 100 oder 250 kg Nennlast. Die hermetisch gekapselte Zelle erfüllt OIML R60 C3 und Schutzart IP67 und eignet sich für Plattform-, Silo- und Bettenwaagen.
SAUTER CB Q1: Biege- und Scherbalkenwägezellen aus rostfreiem Stahl für 5 bis 150 kg. Sie sind hermetisch verschweißt, erreichen IP68/IP69K und OIML R60 C3 mit 3.000 Teilungswerten. Damit eignen sie sich besonders für raue Umgebungen, Nassbereiche und eichfähige Anwendungen.
Alle drei Baureihen verfügen über einen 4-Leiter-Anschluss und sind für Druckkräfte ausgelegt. Für ein vollständiges Wägesystem werden je nach Aufbau weitere Komponenten benötigt:
Signalverarbeitung: Ein Auswertegerät zeigt den Wägewert direkt an, ein digitaler Wägetransmitter übergibt ihn an Steuerungen oder Netzwerke.
Mehrzellenaufbauten: Tragen mehrere Zellen eine Plattform, führt eine Junctionbox die Signale zusammen und gleicht sie ab.
Mechanik: Lastecken, Elastomerlager und Zugvorrichtungen leiten die Kraft definiert in die Zelle ein. Wer eine Waage nach eigenen Vorgaben aufbaut, findet im Waagenbausatz aufeinander abgestimmte Komponenten.
Andere Bauformen: Für sehr hohe Lasten oder Zugbelastung stehen weitere Wägezellen und Kraftmesszellen aus dem Messzellen-Sortiment zur Verfügung.
Worauf es bei Biege- und Scherbalkenwägezellen ankommt
Bei der Auswahl zählt nicht nur die Nennlast. Entscheidend sind auch Belastung, geforderte Genauigkeit und die Bedingungen am Einsatzort.
Baureihe
Nennlast
Werkstoff
Schutzart
OIML-Klasse
Geeignet für
SAUTER CK
300 g – 6 kg
Aluminium
IP65
C2
Klein- und Küchenwaagen, Kraftmessgeräte, kompakte Prüfaufbauten
SAUTER CB P1
100 kg, 250 kg
Stahl, vernickelt
IP67
C3
Plattform-, Silo- und Bettenwaagen in trockenen bis mäßig feuchten Umgebungen
SAUTER CB Q1
5 – 150 kg
Stahl, rostfrei
IP68 / IP69K
C3
Plattform-, Trichter- und Bodenwaagen in Nassbereichen, bei Hochdruckreinigung und für eichfähige Anwendungen
Diese Punkte sollten Sie vor dem Kauf klären:
Lastreserve: Berücksichtigen Sie neben der maximalen Nutzlast auch das Eigengewicht der Plattform und mögliche Stoßbelastungen.
Anzahl der Zellen: Bei mehreren Wägezellen verteilt sich die Gesamtlast. Legen Sie die Nennlast jeder einzelnen Zelle entsprechend ihrem Lastanteil aus.
Eichfähigkeit: Für eichpflichtige Anwendungen ist eine Wägezelle der Klasse C3 mit ausreichender Teilungszahl erforderlich. Für interne Kontrollen kann je nach Anwendung C2 ausreichen.
Umgebung: Feuchtigkeit, Reinigungsmittel und Temperaturschwankungen bestimmen mit, welcher Werkstoff und welche Schutzart (IP67 oder IP68/IP69K) geeignet ist.
Signalanpassung: Prüfen Sie, ob Ausgangssignal in mV/V und Erregerspannung zur vorgesehenen Auswerteeinheit passen. Die Werte finden Sie im Datenblatt der jeweiligen Wägezelle.
Bei uns finden Sie SAUTER Biege- und Scherbalkenwägezellen für Nennlasten von 300 g bis 250 kg, in unterschiedlichen Werkstoffen und Schutzarten für verschiedene Einsatzbedingungen. Auf Wunsch erhalten Sie ausgewählte Wägezellen außerdem mit Werks- oder DAkkS-Kalibrierung.
Als Fachhandel und Premium Partner von KERN unterstützen wir Sie gerne bei der Auswahl der passenden Baureihe und bei Fragen zu Lastbereich, Einbausituation und Umgebungsbedingungen. Auch bei der Zusammenstellung der benötigten Komponenten für ein vollständiges Wägesystem stehen wir Ihnen beratend zur Seite. Nutzen Sie dafür einfach unser Kontaktformular.
Häufige Fragen
Bei einer Biegebalkenwägezelle verformt sich der Balken unter Last durch Biegung, bei einer Scherbalkenwägezelle durch Scherung im Inneren des Balkens. Scherbalken eignen sich dadurch besonders für Plattformen und Behälter mit wechselnden Lastpositionen. Biegebalken kommen unter anderem bei kleineren Nennlasten und kompakten Wägesystemen zum Einsatz.
Biege- und Scherbalkenwägezellen werden unter anderem in Plattform-, Boden-, Trichter- und Silowaagen, in Kleinwaagen, Kraftmessgeräten sowie in Prüfständen und Dosieranlagen eingesetzt. Je nach Bauform und Ausführung eignen sie sich für unterschiedliche Lastbereiche und Einsatzbedingungen.
Die erforderliche Nennlast einer einzelnen Wägezelle richtet sich nach ihrem Anteil an der Gesamtlast. Bei vier Wägezellen unter einer Plattform verteilt sich das Gewicht rechnerisch auf vier Zellen. Zusätzlich sollten das Eigengewicht der Plattform sowie Reserven für ungleiche Lastverteilung und Stoßbelastungen berücksichtigt werden.
OIML R60 ist die internationale Empfehlung für Wägezellen. Die Klasse C3 steht für Wägezellen mit bis zu 3.000 Teilungswerten und kommt insbesondere bei eichfähigen Wägesystemen zum Einsatz. Das ist beispielsweise relevant, wenn Gewichtswerte im Handel oder zur Abrechnung verwendet werden. Für interne Prozesskontrollen ohne Eichpflicht kann je nach Genauigkeitsanforderung auch eine Wägezelle der Klasse C2 ausreichen.
Welche Schutzart erforderlich ist, hängt von Feuchtigkeit, Reinigung und weiteren Umgebungsbedingungen ab. Für Anwendungen mit Spritzwasser kommen beispielsweise IP65 oder IP67 infrage. Bei regelmäßiger Nass- oder Hochdruckreinigung können hermetisch verschweißte Wägezellen mit IP68/IP69K sinnvoll sein. In dauerhaft feuchten oder reinigungsintensiven Bereichen bietet rostfreier Stahl zusätzliche Vorteile gegenüber vernickeltem Stahl.
