Regelmäßige Wartung und Behebung häufiger Fehler an Mehrkopfwaagen

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

Die Mehrkopfwaage ist eine mechanische Automatisierungsanlage mit Mikroprozessorsteuerung, die hauptsächlich für die Messung und Überprüfung statischer Datenwaagen entwickelt wurde. Sie dient der metrologischen Überprüfung und Zuführung von Materialien wie Granulaten, Kantenmaterialien und Kugeln. Es gibt zwei Betriebsarten: die Chargendosierung mit lückenloser Zuführung und einer Abweichung von ca. 0,1 % sowie die Rotationsdosierung mit Durchflussüberwachung und einer Abweichung von in der Regel 0,2 % bis 0,5 %. Die Waage kann den Rohmaterialfluss präzise steuern, um den nachfolgenden Anlagenteilen Rohmaterialien in der gewünschten Qualität zuzuführen und so den Produktionsprozess aufrechtzuerhalten. Am Beispiel der französischen Schenck-Wäge mit kontinuierlicher Zuführung werden die grundlegenden Funktionsprinzipien der Mehrkopfwaage, die tägliche Wartung und die Behebung häufiger Fehler erläutert.

1. Aufbau, Funktionsprinzip und Arbeitsschritte einer Mehrkopfwaage, einschließlich leitfähiger Verbindungen und Wägesteuerung. Wie in Abbildung 1 dargestellt, ist der Lastsensor die Schlüsselkomponente der Mehrkopfwaage. Meist wird ein hochauflösender Dehnungsmessstreifen verwendet. Der Sensor ist als Standard-Brückenschaltung ausgeführt, wobei die Dehnungskraft auf einen der Brückenarme wirkt. Die Widerstandsfolie ist auf das Stahlmaterial geklebt. Bei Belastung ändert sich die Ausgangsspannung der Brückenschaltung proportional zum Widerstand des Brückenarms nach Hinzufügen der Standardbrückenspannung. Die Mehrkopfwaage nutzt zwei Induktivitäten, um die Last in ein Arbeitsspannungssignal umzuwandeln und dieses an das automatische Steuerungssystem zu übertragen.

1.1.1 Soundkartenhalterung Die Soundkartenhalterung dient als Trägerrahmen für andere Komponenten und Geräte. Der Gewichtssensor ist daran montiert. 1.1.2 Rührwerk (Motor) Dient hauptsächlich der Unterstützung des Entladens von Rohstoffen mit schlechter Zirkulation. Es besteht in der Regel aus einem einfachen Antriebsmotor einer Bogenbrecharmmaschine mit spiralförmigen Förderschnecken oder Nagelzähnen. Durch die Rotation des Bogenbrecharms werden Klumpenbildung oder Verklebungen der Rohstoffe verhindert. 1.1.3 Messprüfbehälter Der Messprüfbehälter dient der Wiegung von Rohstoffen. Die Auswahl der Rohstoffe erfolgt anhand ihrer Eigenschaften, und die Kapazität des Behälters ist entsprechend der maximalen Fördermenge pro 3 Minuten unter den Bedingungen der Verarbeitungstechnologie zu wählen.

1.1.4 Die motorbetriebene Förderschnecke ist anderen geschlossenen Zuführeinrichtungen überlegen. Sie transportiert Rohmaterialien gleichmäßig und verhindert das Herausspritzen und Herausspritzen pulverförmiger Rohstoffe. Das Prinzip des Frequenzumrichters wird genutzt. Durch Ändern des Drehzahlverhältnisses des Motors wird die Durchsatzrate stufenlos angepasst. 1.1.5 Die Wägesteuerungs- und Prüfeinrichtung besteht aus einer intelligenten Mehrkopfwaage und einem vollautomatischen Steuerungssystem. Dieses dient der Einstellung verschiedener Hauptparameter, der Abfrage von Alarmmeldungen und dem Betrieb der Waage sowie deren Zulassung. 1.1.6 Leitfähige flexible Verbindungen: Die Ein- und Zuführungsöffnungen der Mehrkopfwaage sollten luftdichte, leitfähige flexible Verbindungen aufweisen, um sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen dem Auslaufbehälter und den nachfolgenden Geräten den Wiegevorgang nicht behindert.

1.2 Funktionsprinzip und Gesamtprozess der Mehrkopfwaage: Die Mehrkopfwaage misst die Qualitätsminderung der Rohstoffe im Mess- und Kontrollbehälter pro Zeiteinheit mithilfe zweier am Boden der festen Halterung angebrachter Widerstandssensoren und vergleicht den Gesamtdurchfluss des jeweiligen Materials mit dem Sollwert. Zur Vergleichbarkeit wird die Drehzahl der Förderschnecke mittels Frequenzumrichter so geregelt, dass der Gesamtdurchfluss dem voreingestellten Wert entspricht. Der Betrieb der Mehrkopfwaage gliedert sich in zwei Phasen: a) Zuführungsprozess: Sobald die Qualität der Rohstoffe im Mess- und Kontrollbehälter unter den von der Steuereinheit festgelegten Grenzwert fällt, öffnet die Steuereinheit das Druckregelventil am unteren Ende des Auslaufbehälters, und die Rohstoffe gelangen in den Mess- und Kontrollbehälter. Zum jetzigen Zeitpunkt ist eine Durchflussmessung mittels Sensor nicht möglich. Die Steuerung arbeitet im Kapazitätsbetrieb (offener Regelkreis), um die Drehzahl des Gleichstrom-Frequenzumrichters konstant zu halten. Da der gesamte Ladevorgang sehr kurz ist, ist die Linearität hoch. b) Wiegevorgang: Sobald die Füllmenge das Gewichtslimit des Lagers erreicht, gibt die Steuerung ein Datensignal aus, um das Druckregelventil zu schließen. Das Mess- und Prüflager beendet die Zufuhr und geht in den Wiegevorgang über (geschlossener Regelkreis). Die vom Sensor pro Zeiteinheit gemessene Gewichtsabnahme im Behälter entspricht dem Rohmaterialdurchfluss. Durch Vergleich mit dem voreingestellten Durchflusswert wird die Drehzahl des Gleichstrom-Frequenzumrichters geregelt. Die Linearität dieses Vorgangs ist relativ hoch. Sobald das Behältergewicht unter den unteren Grenzwert fällt, wird der gesamte Prozess wiederholt.

Siehe Abbildung (2). 2. Übliche Wartung der Mehrkopfwaage (am Beispiel von Schenck): Die Mehrkopfwaage ist eine Gewürzmaschine mit einem hohen Automatisierungsgrad und dient der Messverifizierung. Sie wird durch mechanische Eingriffe am Waagenkörper und der Zuführungseinrichtung grundsätzlich nicht beeinträchtigt und weist sowohl statische als auch dynamische Eigenschaften auf. Daher sind nach einer dreimonatigen Phase kontinuierlicher Produktion und des Betriebs sorgfältige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten erforderlich.

2.1 Statische Datenpflege: Überprüfen Sie zunächst die leitfähige, flexible Verbindung der Mehrkopfwaage und tauschen Sie diese bei Beschädigung oder Sprödigkeit aus. Entsprechend dem maximalen Messbereich auf dem Typenschild der Waage werden die entsprechenden Standardgewichte vorbereitet. Die Kalibrierung kann bei 25 %, 50 %, 75 % und 100 % des maximalen Messbereichs erfolgen. 2.1.1 Tara-Korrektur: a) Drücken Sie die Funktionstaste, wählen Sie mit der Auswahltaste „Kalibrierungsfunktionen“ aus. b) Drücken Sie die Eingabetaste, wählen Sie erneut mit der Auswahltaste „Tw:Tara“ aus. c) Drücken Sie {C}{C}. Der Programmablauf startet automatisch. Nach Stabilisierung drücken Sie „Löschen“ und anschließend „Abbrechen“.

2.1.2 Korrektur statischer Daten a) Drücken Sie die Funktionstaste, bedienen Sie die Auswahltaste und suchen Sie nach „Kalibrierungsfunktionen“. b) Drücken Sie „Eingabe“, wählen Sie die gewünschte Funktion aus und suchen Sie nach „CW:WeightCheck“. c) Drücken Sie die Taste. Der Programmablauf startet automatisch. Nach Stabilisierung werden zwei Informationszeilen angezeigt. Die obere Anzeige zeigt die für die Kalibrierung benötigte Standardgewichtsmenge an. Die untere Anzeige zeigt die Menge des aktuell im Trichter befindlichen Rohmaterials an. Legen Sie das für die Kalibrierung benötigte Standardgewicht auf den Trichter. d) Drücken Sie die Taste. Der Programmablauf startet automatisch. Nach Stabilisierung drücken Sie „Löschen“ und anschließend „Abbrechen“. Die Kalibrierung ist abgeschlossen und das Standardgewicht wird entfernt. 2.1.3 Die Standardgewichte werden nacheinander bis zum Vollausschlag eingestellt. Die auf der Kalibrierungsschnittstelle des Bedienfelds angezeigten Informationen entsprechen der Menge der auf die Waage gelegten Standardgewichte. Klicken Sie anschließend auf der Kalibrierungsschnittstelle auf „Vollausschlag kalibrieren“. Die Abweichung darf 0,1 % nicht überschreiten.

2.2 Dynamische Wartung 2.2.1 Justierung der vier Ecken der Mehrkopfwaage mit Standardgewichten Legen Sie auf jede der vier Mehrkopfwaagen ein 25-kg-Standardgewicht, um zu prüfen, ob die Abweichung im zulässigen Bereich liegt. Liegt der Fehlerwert außerhalb des zulässigen Bereichs von 0 oder innerhalb von 0,1 %, müssen die beiden Gewichtssensoren und die Befestigungsschrauben des Waagenkörpers nachgezogen werden, um die Abweichung an die Anforderungen anzupassen. 2.2.2 Dynamische Korrektur a) Stellen Sie zunächst ca. 50 % des Nennbereichs ein (darf nicht unter 30 % liegen) und starten Sie den Zuführer. b) Drücken Sie die Funktionstaste und die Taste für die tatsächliche Betriebsauswahl, suchen Sie nach „Kalibrierungsfunktionen“ und bestätigen Sie mit der Eingabetaste. Suchen Sie anschließend mit der Taste für die tatsächliche Betriebsauswahl nach „Anpassen der Volumenverteilung“ und bestätigen Sie mit der Eingabetaste. c) Warten Sie, bis sich der angezeigte Wert gleichmäßig und in einem kleinen Bereich ändert, und drücken Sie dann „Löschen“ und anschließend „Abbrechen“. d) Bei kontinuierlichem Schneidevorgang von mindestens 10 Minuten muss das aus dem Ein- und Auslass der Mehrkopfwaage austretende Material elektronisch mit hoher Präzision gewogen werden. Die Abweichung vom voreingestellten Wert darf 0,5 % nicht überschreiten. 3. Behebung häufiger Fehler 3.1 Es wurde festgestellt, dass die auf dem Bedienfeld angezeigte Pulvermenge des Geräts um bis zu 4 g schwankt. Bei größeren Schwankungen: a) Prüfen Sie, ob die Waage beeinträchtigt ist (z. B. ob die Kabel fest sitzen, die Abdeckung verschmutzt ist, ob Fenster und Türen geöffnet sind). b) Räumen Sie das Pulvergerät im Mess- und Prüflager aus und führen Sie eine statische Datenkalibrierung durch. c) Führen Sie eine dynamische Kalibrierung der Waage durch. Wenn der Fehler 1 % überschreitet, … d) Austausch des Gewichtssensors. Der Lastsensor gehört zu den hochpräzisen Bauteilen. Wird der Maximalwert der Last überschritten, kann er leicht dauerhaft zerstört werden. Um den Waagenkörper herum sollten Schilder mit der Aufschrift „Klettern verboten“ angebracht und Schutzgeländer installiert werden.

Wenn die häufigsten Fehler im oben beschriebenen Prozess weiterhin bestehen, ist zu beachten, dass bei längerem Nichtgebrauch der gewichtslosen Wägung die Verwendung von vier Klemmvorrichtungen zur Befestigung an der festen Halterung der Mess- und Prüfkammer empfohlen wird, sodass der Gewichtssensor frei in der Luft hängt und keiner Kraft ausgesetzt ist. 3.2 Die Ausbringungsmenge des Prüfbehälters für die gewichtslose Messung ist gering, und die Förderleistung der Hebe-Mehrrohr-Schneckenförderanlage ist weiterhin unzureichend. Die Situation verschärft sich zunehmend. a) Überprüfen Sie, ob die Software-Steuerplatine des Selbstinspektionssystems Fehlercodes aufweist. Die Mannlochklappe wurde untersucht und durchstochen. Dabei wurde festgestellt, dass die Lagerwand glatt und sauber war, sich im Inneren kein Schmutz befand, die Pulveranlage nicht feucht und kalt war und eine gute Fließfähigkeit aufwies. Die Materialverstopfung der Pulveranlage wurde somit beseitigt. c) Im Mehrkopfwaagensystem herrscht Überdruck. Nach einer Überprüfung wurde festgestellt, dass die leitfähige, flexible Verbindung am oberen Ende des Zuführanschlusses unter Überdruck steht. Die Sichtöffnung der Zuführleitung ist geöffnet, und es tritt eine große Menge Pulver aus. Die Analyse ergab, dass im unteren Bereich der Verbindungseinrichtung Wärme fließt, wodurch die leitfähige, flexible Verbindung feucht und kalt wird und sich das Pulver ablagert.

Daher sollte beim Reinigen der Geräte im unteren Bereich der gewichtslosen Waage die Zuführungsöffnung mit einem Verpackungsbeutel verschlossen werden, um zu verhindern, dass die pulverförmigen Rohstoffe im gewichtslosen Zustand wieder Feuchtigkeit aufnehmen und verklumpen. 3.3 Während des gesamten kontinuierlichen Zuführungsprozesses des Schneckenfördermotors ändert sich die Frequenz des Sanftanlaufgeräts von 10 Hz auf 35 Hz, und die Motordrehzahl ist instabil. Prüfen Sie, ob sich Rohstoffe in der unteren Schneckenförderanlage verklemmt haben; c) Kalibrieren Sie die statischen Daten und die dynamische Kalibrierung der gewichtslosen Waage; d) Prüfen Sie die beiden Gewichtssensoren und messen Sie genau, ob die Widerstände der Brückenarme den Sollwerten entsprechen und der Abstand zum Standardwert nicht zu groß ist; e) Bei Verdacht auf Korrosion des Gewichtssensors und daraus resultierenden Systemfehlern tauschen Sie den Gewichtssensor aus. Die Systemfehler bleiben bestehen; f) Tauschen Sie den Sanftanlaufgerät aus. Nach drei Tagen funktioniert alles normal, nach dem vierten Tag bestehen die Systemfehler weiterhin. g) Bei der Überprüfung des Erdungsschutzes wurde festgestellt, dass die Motordrehzahl sehr stabil ist und die üblichen Fehler des abgeschirmten Kabels vollständig behoben werden, wenn das abgeschirmte Kabel des Sensors zwischen Steuerkasten und Waage im Kabelkanal bewegt wird. Die Ursache liegt in einer beschädigten Abschirmung des Kabels des Waagensensors. Dadurch wird das Kabel durch Schwankungen der Netzspannung und Oberschwingungen des Sanftanlaufgeräts beeinflusst, was wiederum die Betriebsspannung des Sensors und somit die Datenübertragung beeinträchtigt.

Darüber hinaus sollte das abgeschirmte Sensorkabel, wenn es im Kabelkanal verlegt wird, getrennt von den Kommunikations- und Wechselstromkabeln oder in einem separaten Schutzrohr geführt werden. 4. Zusammenfassung: Da es sich bei der Mehrkopfwaage um eine Gewürzmaschine mit Messverifizierung handelt, die eine hohe Gewürzgenauigkeit erfordert, das automatische Steuerungssystem komplex ist und vielfältige Fehlerquellen auftreten können, ist es nicht einfach, die häufigsten Fehlerstellen genau zu ermitteln. Der Autor ist der Ansicht, dass wir nur dann kontinuierlich Berufserfahrung sammeln und bei der Fehlersuche problemorientiert vorgehen können, wenn wir der Wartung von Maschinen und Anlagen generell mehr Aufmerksamkeit schenken, den Mut haben, uns an die Gegebenheiten anzupassen und Schwierigkeiten objektiv zu analysieren und umfassend zu differenzieren. Dadurch können wir sicherstellen, dass wir bei der Fehlersuche problemorientiert vorgehen und die Zeit für die Fehlererkennung verkürzen.

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