Die verschiedenen Arten einer Hängewaage
Die Hängewaage ist ein praktisches Gerät zur Massenbestimmung von tragbaren Gütern. Sie zeichnet sich durch ihre namensgebende hängende Arbeitsweise aus. Dieser Waagentyp ist sehr kompakt und platzsparend. Eine Herausforderung bei der Arbeit mit dem Gerät ist das Tarieren des Gebindes.
Grundsätzlicher Aufbau einer Hängewaage
Eine Hängewaage besteht aus einer Haltevorrichtung, der Messeinheit und dem Anhängepunkt. Die Haltevorrichtung ist für die Befestigung an horizontalen Rohren, Trägern oder anderen geeigneten Bauteilen ausgelegt. Die Messeinheit kann, je nach Anforderung, sehr unterschiedlich aufgebaut sein. Der Anhängepunkt besteht bei den meisten Hängewaagen aus einem einfachen Haken.
Messeinheiten an Hängewaagen
Analoge Hängewaagen wie die klassische Federwaage aus dem Schulunterricht spielen in Handel und Industrie kaum noch eine Rolle. Das Problem mit der innen liegenden Spiralfeder ist, dass sie sehr empfindlich auf Überlastung reagiert. Einmal ausgeleiert, lässt sie sich nur noch austauschen. Geschieht dieser Prozess aber schleichend, bleiben die unerwünschten Messabweichungen lange Zeit unbemerkt.
Mit dem Aufkommen der Digitaltechnik und elektronischen Messverfahren hat die Federwaage ausgedient. Heute arbeiten Hängewaagen mit unterschiedlichen Technologien zur Gewichtsbestimmung, etwa mittels DMS-Wägezelle oder elektromagnetischer Kraftkompensation. Dabei ist stets der richtige Wägebereich zu beachten, um präzise Ergebnisse zu erhalten.
Was ist der Unterschied zwischen Hängewaage und Zugwaage?
Die Bezeichnungen “Hängewaage” und “Zugwaage” werden gerne synonym verwendet. Prinzipiell handelt es sich dabei tatsächlich um die gleichen Geräte. Was die Terminologie eingrenzt, ist ihr Einsatz. Hängewaagen werden “hängend” betrieben. Das bedeutet, dass sowohl die Waage als auch das Gewicht “hängend” montiert sind. Diese Waagen ermitteln, wie die meisten anderen Waagentypen auch, eine Gewichtskraft.
Eine Zugwaage wird jedoch nicht unbedingt hängend, sondern kann auch horizontal montiert werden. Sie misst die Kraft, die bei einer Zugspannung auftritt. Zugwaagen (auch Zugkraftmessgeräte oder Dynamometer genannt) dienen in der Statik oder in der Werkstoffprüfung zur Ermittlung von Belastungsgrenzen.
Dezidiert als “Zugwaagen” definierte Messgeräte haben meistens einen wesentlich engeren Messbereich als normale Hängewaagen. Sie messen eine Kraft ggf. bis in Millinewton hinein.
Arten von Hängewaagen
In Handel, Industrie und Bildungswerken kommen folgende Hängewaagen zum Einsatz:
- Kranwaage
- Kofferwaage/Gepäckwaage
- Federwaage
Kranwaagen sind die größten und schwersten Ausführungen dieses Waagentyps. Sie werden zwischen dem Kranhaken und der angehängten Last platziert. Kranwaagen können bis zu mehrere Tonnen Gewicht aufnehmen. Sie eignen sich dazu, Kräne und andere Hebemittel ohne integrierte Gewichtsermittlung um diese Funktion zu erweitern. Kranwaagen kommen vor allem in der Industrie und im Handwerk zum Einsatz. Sie dienen zur Massenbestimmung von angelieferten Rohmaterialien, zum Schutz vor Überlast oder zur Qualitätskontrolle.
Die Kofferwaage bzw. Gepäckwaage ist die am weitesten verbreitete Hängewaage. Sie dient dazu, händisch eine Last anzuhängen und ihr Gewicht samt Verpackung zu ermitteln. Die Kofferwaage sollte deshalb mit standardisierten Gebinden oder Lightweight-Verpackungen betrieben werden. Das Tarieren unterschiedlicher Verpackungs- oder Behältertypen wird sonst an der Gepäckwaage umständlich. In der namensgebenden Funktion spielt das Verpackungsgewicht hingegen keine Rolle. Wo das Gewicht eines Koffers bzw. Gepäckstücks ermittelt werden muss, ist nur das Gesamtgewicht interessant. Das betrifft vor allem Flugreisende. Die heute verwendeten Gepäckwaagen arbeiten größtenteils nicht mehr nach dem Hängeprinzip, sondern sind als normale Flach- oder Bodenwaagen ausgelegt.
Federwaagen sind einfache, manuelle Wägemittel. Sie werden mit einer integrierten Spiral- oder Zugfeder betrieben. Zugfederwaagen sind preiswerte Demonstrationsmittel für den Schulunterricht. Mit ihrer Hilfe werden die Grundbegriffe wie “Kilogramm”, “Newton” oder “Gewichtskraft” vermittelt. Der Nachteil von Zugwaagen ist, dass die innen liegende Zugfeder leicht ausleiert. Dann ist die Waage unbrauchbar und muss ersetzt werden.
Im Handel werden einfache, manuelle Federwaagen zum Abwiegen von Lebensmitteln verwendet. Deshalb heißt dieser Waagentyp häufig “Metzgerwaage” oder “Gemüsewaage”. Statt mit einer Zugfeder arbeitet dieser Waagentyp mit einer auf Druck beaufschlagten Spiralfeder. Über eine Umlenkmechanik wird der ermittelte Wert an einer Rundanzeige präsentiert. Die Druckbeaufschlagung verhindert das Ausleiern der Feder. Dennoch müssen Sie auch bei einer Federwaage darauf achten, sie nicht zu überlasten.
Vorteile einer Hängewaage
Eine Hängewaage bietet folgende Vorteile:
- mobiler Einsatz
- platzsparend und kompakt
- einfach zu bedienen
- vielseitig
Eine Hängewaage ist ideal für den mobilen Einsatz. Alles, was sie für ihren Betrieb benötigt, ist ein Punkt, an dem sie aufgehängt werden kann. Das gilt für die einfache Federwaage ebenso wie für die Kranwaage oder die Gepäckwaage.
Bei Nichtgebrauch lässt sie sich platzsparend verstauen. Eine Hängewaage wird deshalb standardmäßig mit einem passenden Koffer ausgeliefert. Das verhindert ungewollte Verschmutzungen und Verschleiß während der Aufbewahrung.
Die Bedienung der Hängewaage ist einfach. Nachdem die Zugwaage an einem geeigneten Ort installiert wurde, wird das Gewicht angehängt. Da das gesamte Gewicht nur an einem Punkt hängt, ist ein zentrisches Aufhängen nicht erforderlich. Bei Langmaterialien wie Kanthölzern oder Profilen ist die Verwendung von einer Traverse empfohlen. Diese sorgt dafür, dass die Last gerade angehängt wird. Dabei muss aber das Eigengewicht der Traverse tariert werden. Der umgekehrte Weg, das Anhängen von zwei Hängewaagen an einer Traverse, ist hingegen nicht empfohlen. Wird eine Last an zwei Punkten angehängt, ergeben sich unterschiedliche Zugspannungen. Aus den abgelesenen Werten das tatsächliche Gewicht der Last ableiten zu können ist mit einem gewissen Rechenaufwand verbunden.
Eine Hängewaage ist besonders vielseitig. Sie eignet sich für Marktstände ebenso gut wie für einfache Werkstattkräne. Dieser Waagentyp ist in einer großen technischen Bandbreite lieferbar. Spitzenmodelle wie besonders leistungsstarke Kranwaagen bieten sogar Funk- oder Bluetooth-Anschluss für den drahtlosen Betrieb.
Nachteile eine Hängewaage
Hängewaagen haben gegenüber Stand- oder Bodenwaagen folgende Nachteile:
- Einfache, aber umständliche Bedienung
- Erhöhte Beschädigungsgefahr
Der Nachteil von Hängewaagen gegenüber Bodenwaagen ist vor allem, dass die Last manuell angehängt werden muss. Ein bequemes Beladen per Gabelstapler oder anderem Hebemittel ist mit diesem Waagentyp schwierig umsetzbar. Bei der maschinellen Bedienung des Gerätes besteht schnell eine Beschädigungsgefahr. Das gilt auch für den gesamten anderen Gebrauch der Hängewaage. Da sie nicht ortsfest verbaut ist, sondern nur nach Bedarf eingesetzt wird, unterliegt sie vielen Rüstvorgängen. Dabei kann sie stets beschädigen, beispielsweise durch Herunterfallen oder Verschmutzung. Die Hängewaage ist für den temporären Gebrauch ausgelegt. Das bringt aber auch die benannten Nachteile mit sich.
Ausführungen der Hängewaagen
Je höher die notwendige Belastbarkeit, desto robuster ist die Hängewaage verbaut. Eine leichte Federwaage für den Schulunterricht kann nur mit wenigen Gramm belastet werden. Sie ist entsprechend zerbrechlich und leiert schnell aus. Manuelle Metzger- oder Gemüsewaagen haben einen Messbereich von maximal 20 Kilogramm. Sie sind zwar in einer hohen Qualität verfügbar, können aber bei Belastung und Präzision nicht mit den elektronischen Waagen mithalten. Eine moderne Kofferwaage bietet eine umfangreiche Funktionsvielfalt in einem hochbelastbaren Gehäuse. Der Wägeprozess ist bei diesen Geräten bereits voll elektronisch. Meistens wird mit einem Spannungsmesser die Verformung eines innen liegenden Metallstreifens gemessen, der auf Zug belastet wird. Andere technische Varianten arbeiten mit elektromagnetischer Kraftkompensation. Der Vorteil bei dieser Arbeitsweise gegenüber der Federwaage ist, dass sie keine beweglichen Teile enthält. Wo sich nichts bewegt, da sind der Verschleiß gering und die Lebensdauer entsprechend lang.
Eine Kranwaage übertrifft die Robustheit und Belastbarkeit einer Kofferwaage um ein Vielfaches. Können Sie bei einer Gepäckwaage durchaus mit Gehäusen aus Kunststoff arbeiten, so muss im industriellen Einsatz Druckguss-Aluminium verwendet werden. Nur dieses Material verbindet hohe Belastbarkeit, niedriges Gewicht und ein interessantes Preis-Leistungs-Verhältnis miteinander. Die Kranwaage ist damit noch leicht genug, um sie händisch an das Hebemittel anzuhängen. Gleichzeitig ist sie aber so massiv gefertigt, dass ihr Kollisionen oder Stürze nicht so leicht etwas anhaben können.
Eine moderne Kranwaage zeichnet sich darüber hinaus durch eine gute Ablesbarkeit der Anzeige aus. Erreicht wird dies mit großen, selbst leuchtenden LED-Ziffern. Bei einfachen Modellen werden aber auch hinterleuchtete LC-Displays verwendet. Darüber hinaus sind auch Kranwaagen mit integrierter Funksteuerung verfügbar. Diese arbeitet bei besonders hochwertigen Modellen in zwei Wegen. Für Aktivierung, Tarieren oder Funktionsauswahl hat diese Kranwaage eine Fernbedienung. In der höchsten Ausbaustufe ist das Messergebnis auch fernabrufbar. Damit lassen sich die gewonnenen Daten sofort in einer Zentralsteuerung weiter verarbeiten.
Standardfunktionen in einer elektronischen Hängewaage
Eine elektronische Hängewaage, gleichgültig ob als Kofferwaage, Gepäckwaage oder Kranwaage ausgeführt, hat standardmäßig folgende Funktionen integriert:
- Tarieren
- Summenmessung
- Umrechnungen
- Bestimmung des “Peaks” (höchster Messwert)
Das Tarieren geschieht bei einer elektronischen Hängewaage per Knopfdruck. Dazu ist es ideal, wenn für jede Messeinheit ein leeres Gebinde zur Verfügung steht. Das Einzige, worauf Sie bei tarierter Messung achten müssen, ist, dass tatsächlich stets die gleichen Gebinde verwendet werden. Wird eine Kranwaage mit einer leeren Gitterbox tariert und anschließend ein voller Stahlcontainer angehängt, können die Messfehler mehrere hundert Kilogramm ausmachen. Das Messergebnis ist damit hinfällig. Die Umrechnung von imperialen zu metrischen Messeinheiten ist ebenfalls eine Standard-Funktion in elektronischen Hängewaagen. Diese geschieht per Knopfdruck. Die gerade gültige Maßeinheit wird im Display angezeigt. Damit werden Messfehler zuverlässig vermieden.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Wofür kann man eine Federwaage verwenden?
Der Vorteil einer Federwaage ist ihr stromloser Betrieb. Das macht sie für Märkte ideal. Heute wird jedoch auch von einer Hängewaage eine große Funktionsvielfalt erwartet. Das macht die klassische Federwaage zunehmend unattraktiv. Mit der modernen Lithium-Ionen-Technologie sind auch elektronische Hängewaagen ohne direkten Stromanschluss verwendbar.
Sind Hängewaagen eichfähig?
Hochwertige Messmittel können größtenteils auch bereits geeicht geliefert werden. Darüber hinaus haben Qualitätswaagen stets zuverlässige Funktionen der Selbstkalibrierung. Eine Eichung gilt stets bis zum 31.12. des folgenden Jahres, also höchstens 2 Jahre. Mit der Kalibrierung hält der Anwender sein Wägegerät in der Zwischenzeit innerhalb der erforderlichen Toleranz.
Gibt es hochgenaue Kranwaagen?
Je höher der Messbereich ist, desto größer wird die angelegte Toleranz. Bei einer Zugwaage, die bis zu zwanzig Tonnen verarbeitet, kann die Messtoleranz dann bis zu zehn Kilogramm erreichen. Das klingt nach viel, bewegt sich aber im Prozentbereich. In bestimmten wissenschaftlichen Anwendungen, beispielsweise in der Raumfahrt, werden hochbelastbare Waagen mit extrem engen Toleranzen eingesetzt. Diese fallen aber unter Sondermaschinen, die entsprechend teuer sind. Für normale Industriewaagen haben sich die angebotenen Toleranzbereiche bewährt und sind allgemein akzeptiert.
Brauchen elektronische Hängewaagen einen Stromanschluss?
Elektronische Hängewaagen sind schon sehr lange mit Akkubetrieb verfügbar. Bis vor wenigen Jahren wurde der Nickel-Cadmium-Stromspeicher als Standard-Akku verwendet. Dieser hatte jedoch nur eine begrenzte Lebensdauer und stellte hohe Ansprüche an die Bedienung. Beispielsweise mussten Sie ihn stets vollständig entladen, bevor er wieder aufgeladen werden konnte. Andernfalls konnte der “Memory-Effekt” die Kapazität des Akkus immer stärker verkürzen. Mit dem Aufkommen der Lithium-Ionen-Akkus ist dieses Problem hinfällig geworden. Die elektronischen Hängewaagen von heute haben Standzeiten von vielen Stunden bis zu einigen Tagen.
Was ist der größte Stromverbraucher an einer elektronischen Hängewaage?
Eine elektronische Hängewaage hat ein integriertes Rechenmodul, ein Display und ggf. eine Hintergrundbeleuchtung. Obwohl auch die Beleuchtung als stromsparende LED ausgeführt ist, bleibt sie der größte Stromverbraucher in dem Wägegerät. Das gilt vor allem für die Kranwaagen. Ihre großen, selbst leuchtenden und kontraststarken Displays haben zwar eine gute Ablesbarkeit aus der Ferne. Ihr Stromverbrauch ist jedoch entsprechend hoch. Ideal sind deshalb Kranwaagen mit Bluetooth-Anschluss. Diese senden ihr Wägeergebnis an ein Endgerät nach Wahl, beispielsweise an ein Handheld, Tablet oder Smartphone.
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