Ein richtig ausgelegter und eingebauter Kraftmessbolzen hat keine Verschleißteile und arbeitet über viele Jahre ohne Wartung. Fällt einer aus, liegt die Ursache fast immer außerhalb des Bolzens: eine Last, mit der niemand gerechnet hat, Schweißarbeiten an der Maschine, Wasser im Anschluss oder ein beschädigtes Kabel. Die häufigsten Ursachen und wie man sie schon bei der Auslegung vermeidet.
Überlast und Stöße
Ein Standardbolzen verträgt bis zur Grenzlast von 150 % der Nennlast ohne bleibende Veränderung, die Bruchlast liegt bei 300 %. Was darüber hinausgeht, verformt die Messzonen plastisch. Das Tückische: Die statische Last einer Anlage ist meist gut bekannt, Stöße sind es nicht. Eine Last, die ins Seil fällt, ein ruckartig anfahrender Antrieb oder ein Anschlag am Endpunkt können kurzzeitig ein Vielfaches der statischen Last erzeugen.
- Nennlast so wählen, dass auch die Spitzen im Betrieb unter der Grenzlast bleiben.
- Bei stoßbehafteten Anwendungen erhöhte Grenz- und Bruchlast wählen, zum Beispiel 300 % und 500 %.
- Beim Einbau nicht mit dem Hammer arbeiten, siehe Kraftmessbolzen richtig einbauen.
Ein Überlastschaden zeigt sich meist als bleibender Nullpunktversatz: Der Bolzen zeigt im entlasteten Zustand nicht mehr den Wert, den er nach dem Einbau hatte.
Schweißarbeiten an der Maschine
Schweißen in der Nähe eines eingebauten Bolzens ist eine häufige und gut vermeidbare Ursache. Zwei Dinge schaden: der Schweißstrom, wenn er seinen Weg über den Bolzen nimmt, und die Wärme, wenn nah am Bolzen geschweißt wird. Der Strom kann die Isolation zwischen Messbrücke und Gehäuse durchschlagen, die Wärme den Klebstoff unter den Dehnungsmessstreifen schädigen.
- Den Bolzen vor Schweißarbeiten ausbauen, wenn es irgend geht.
- Sonst die Masseklemme direkt neben der Schweißstelle anbringen, sodass kein Strom über den Bolzen fließt, und das Messkabel von der Elektronik trennen.
- Wärmeeintrag in der Nähe des Bolzens so gering wie möglich halten.
Temperatur
Die Vollbrücke kompensiert Temperatureinflüsse im Bereich von -40 bis +80 °C. Außerhalb dieses Bereichs misst der Bolzen ungenauer, und dauerhaft zu hohe Temperatur altert Klebstoff und Kabel. Für Stahlwerke, Gießereien und Ofentechnik gibt es Ausführungen für Hochtemperatur bis 250 °C. Denken Sie auch an Wärme, die nicht aus der Umgebung kommt: Strahlung eines Ofens oder eine warme Lagerstelle.
Feuchte und Kondensation
Wasser ist der Feind jeder Messbrücke. Es dringt selten als Strahl ein, sondern meist leise: über eine offene Steckverbindung, eine beschädigte Kabelverschraubung oder als Kondensat, wenn ein Bolzen nach schnellen Temperaturwechseln Luftfeuchte ansaugt. Feuchte in der Brücke zeigt sich als langsam wandernder Nullpunkt.
- Die Schutzart passend wählen: für die meisten Industrieanwendungen IP65 oder IP67, bei Hochdruck- oder Dampfreinigung IP69K.
- Für Unterwassereinsatz und Hochdruckreinigung hermetisch verschweißte Gehäuse vorsehen.
- Nicht gesteckte Steckverbinder immer mit Schutzkappe verschließen.
- Kabel so verlegen, dass Wasser nicht am Kabel entlang zum Bolzen läuft.
Korrosion und Chemikalien
Standardmäßig fertigen wir Kraftmessbolzen aus hochfestem Edelstahl, in der Regel 17-4PH. Das deckt raue Industrieumgebungen ab. Aggressive Reinigungsmittel, Salzwasser oder Prozesschemikalien greifen aber auch Edelstahl, Dichtungen und Kabelmantel an. Nennen Sie uns bei der Anfrage die Medien, mit denen der Bolzen in Kontakt kommt, dann wählen wir Werkstoff, Dichtung und Kabel passend.
Kabelschäden
Das Kabel ist mechanisch der empfindlichste Teil einer Messkette. Gequetschte, gescheuerte oder abgerissene Leitungen sind eine häufige Ursache für Signalausfälle, die zunächst wie ein Sensorschaden aussehen. Zugentlastung, Kantenschutz und ausreichender Biegeradius verhindern das meiste, bewegte Anwendungen brauchen ein schleppkettentaugliches Kabel. Wo Bolzen öfter getauscht werden, ist ein Steckverbinder wie M12 günstiger als ein festes Kabel.
Wenn der Bolzen nicht mehr richtig misst
Bevor Sie einen Bolzen ausbauen, lohnt sich ein Blick auf ein paar einfache Hinweise:
- Nullpunkt im entlasteten Zustand mit dem Wert nach dem Einbau vergleichen. Ein fester Versatz spricht für Überlast, ein wandernder für Feuchte.
- Stromschleife unter 4 mA: Das ist kein Messwert null, sondern ein Fehler, meist Leitungsbruch oder fehlende Versorgung.
- Springende Werte deuten eher auf Kabel, Stecker oder Einkopplung von Störungen als auf den Bolzen selbst.
- Plausibilität mit einer bekannten Last prüfen, sofern das an der Anlage möglich ist.
Schicken Sie uns diese Beobachtungen, dann sagen wir Ihnen, ob sich eine Prüfung oder Neukalibrierung in unserem Kalibrierlabor lohnt. Wo ein Ausfall nicht passieren darf, etwa in Hebezeugen, ist ein redundanter Bolzen mit zwei unabhängigen Messbrücken die bessere Wahl: Die beiden Kanäle überwachen sich gegenseitig, siehe Funktionale Sicherheit SIL / PL.
Die Ursachen in der Anfrage gleich mitdenken
Die meisten Ausfälle lassen sich bei der Auslegung verhindern, wenn wir die Bedingungen kennen. Nennen Sie uns deshalb neben Nennlast und Maßen auch mögliche Stöße, den Temperaturbereich, Feuchte und Reinigung, Chemikalien, Ex-Bereich (ATEX) und ob in der Nähe geschweißt wird. Mehr zu Bauformen und Optionen finden Sie auf der Seite Kraftmessbolzen und Kraftmessachsen. Schreiben Sie an office@octogon.org, rufen Sie +43 676 3628453 an oder nutzen Sie unser Kontaktformular.
