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A2587-5.2 en/de/fr
Mounting instructions
Montageanleitung
Notice de montage
Piezoelectric
force washer
Piezoelektrischer
Kraftmessring
Anneau dynamométrique
piézo-électrique
CFW

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Inhaltszusammenfassung für HBM PACEline CFW

  • Seite 1 Mounting instructions Montageanleitung Notice de montage Piezoelectric force washer Piezoelektrischer Kraftmessring Anneau dynamométrique piézo-électrique A2587-5.2 en/de/fr...
  • Seite 2 English ..........Page 3 - 21 Deutsch .
  • Seite 3 Contents Page English Safety instructions ..........Scope of supply .
  • Seite 4 Safety instructions Designated use The force transducers in the type series CFW are solely designed for measuring (static and dynamic) tensile and dynamic compressive forces within the load limits specified by the technical data for the respective maximum capacities. Any other use is not the designated use. To ensure safe operation, the regulations in the mounting and operating instructions, together with the following safety requirements, and the data specified in the technical data sheets, must be complied with.
  • Seite 5 Please refer here to the section “Loading capacity limits" and to the specifications. Additional safety precautions The force transducers cannot (as passive transducers) implement any (safety‐relevant) cutoffs. This requires additional components and constructive measures for which the installer and operator of the plant is responsible.
  • Seite 6 technology in such a way as to minimize residual dangers. On‐site regulations must be complied with at all times. The marking below warns of a potentially dangerous situation in which failure to comply with safety requirements can result in death or serious physical injury.
  • Seite 7 Conversions and modifications The transducer must not be modified from the design or safety engineering point of view except with our express agreement. Any modification shall exclude all liability on our part for any damage resulting therefrom. Qualified personnel Qualified personnel means persons entrusted with siting, mounting, starting up and operating the product, who possess the appropriate qualifications for their function.
  • Seite 8 Scope of supply Order number 1‐CFW / 20kN Piezoelectric force washer CFW/20kN with test certificate and centering sleeve 1‐CFW / 50kN Piezoelectric force washer CFW/50kN with test certificate, plug protection and centering sleeve 1‐CFW/100kN Piezoelectric force washer CFW/100kN with test certificate, plug protection and centering sleeve 1‐CFW/140kN Piezoelectric force washer CFW/140kN with test certificate, plug...
  • Seite 9 Application instructions Piezoelectric force washers of the CFW type series are suitable for measuring compressive forces. Because they provide highly accurate dynamic and quasi‐static force measurements, they must be handled very carefully. Particular care must be taken when transporting and installing the devices. Dropping or knocking the transducer may cause permanent damage.
  • Seite 10 Structure and principle of operation The CFW force washer is based on the piezoelectric principle. Compressive forces are transmitted via the upper and lower force application surfaces to measuring elements that are sensitive to force. These separate the electrical charges in proportion to the applied force. A charge amplifier can then convert these electrical charges to an analog voltage signal.
  • Seite 11 Conditions on site Protect the force washer from moisture and dampness or weather conditions such as rain, snow, ice and salt water. CAUTION Measurement errors (forces too small or too large) are the result if the insulation resistance becomes smaller than 10 Ohm.
  • Seite 12 4.2 Moisture and humidity Moisture and humidity or a tropical climate are to be avoided. When the connection cable is properly connected to the force washer and charge amplifier, the CFW force washer has degree of protection IP65 as per DIN EN 60529.
  • Seite 13  Welding currents must not be allowed to flow over the transducer. If there is a risk that this might happen, you must use a suitable low‐ohm connection to electrically bypass the transducer. HBM, for example, provides the highly flexible EEK ground cable, which can be screwed on above and below the transducer.
  • Seite 14 Both precise reference force transducers (e.g. C18 series) and the calibrated piezoelectric sensors in the CFT series are available for this purpose. You can also request calibration from HBM, the HBM calibration laboratory would be happy to provide you with an offer regarding the calibration of your pre‐stressed sensors.
  • Seite 15 Otherwise the transducer can be destroyed. HBM offers pre‐stressing sets for pre‐stressing with bolts. These pre‐stressing sets consist of a bolt, nut and washer. Fig. 5.2 shows mounting with the aid of the CPS pre‐stressing set.
  • Seite 16 pre‐stressing and the required pre‐stressing sets (dependent on the maximum capacity) can be found in the following table. Force washer Pre‐stressing Across flats Thread Recommended pre‐stress force in kN 1‐CFW/20kN 1‐CPS/20kN M5 x 0.5 1‐CFW/50kN 1‐CPS/50kN M8 x 1 1‐CFW/100kN 1‐CPS/100kN M10 x 1 1‐CFW/140kN...
  • Seite 17 Connection Only high‐insulation connection cables that generate little friction electricity must be used for piezoelectric force washers (e.g. 1‐KAB 143/3). The cable is coaxial in design and must not be shortened. Handle the transducer connection cable carefully as it cannot be repaired. If it is damaged, the complete connection cable must be replaced.
  • Seite 18 Specifications (VDI/VDE 2638) Piezoelectric force washer CFW / ... Nominal (rated) force Sensitivity (typical) pC/N -4.3 Relative reversibility error % of E. <1 Relative linearity error % of E. <1 Crosstalk from F to F 0.03 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 from M...
  • Seite 19 Dimensions R = 9.75mm Type +0.05 -0.05 7.3 CFW/20kN 14.5 0.88 0.38 11.9 +0.05 -0.05 10.8 CFW/50kN 22.5 10.5 0.83 0.48 13.5 18.7 +0.05 -0.05 10.9 CFW/100kN 28.5 1.23 0.68 15.9 25.3 +0.05 -0.05 11 CFW/140kN 34.5 1.28 0.68 20.6 30.6 +0.05 -0.05...
  • Seite 20 Pre‐stressing set Washer Type CPS/20kN M5 x 0.5 CPS/50kN M8 x 1 CPS/100kN M10 x 1 CPS/140kN M12 x 1 CPS/190kN 2.5 M14 x 1.5 CPS/330kN 3.0 M20 x 1.5 CPS/700kN 102 26 M27 x 2 Bolt Thread d Scope of delivery Order number 1‐CFW/20kN Piezoelectric force washer CFW/20kN with test certificate and...
  • Seite 21 Accessories: 1‐KAB143‐3 Transducer connection cable (material: PFA), 3m long, connector plug 10‐32 UNF at both ends 1‐KAB145‐3 Transducer connection cable, very robust design, length 3 m; connector plug 10‐32 UNF at both ends, 30 cm steel-clad on transducer side, with O‐ring seal; this design is not suitable for CFW/20kN, CFT/5kN and CFT/20kN 1‐KAB176‐2 Transducer connection cable (material: PFA), 2 m long;...
  • Seite 22 A2587-5.2 en/de/fr...
  • Seite 23 Inhalt Seite Deutsch Sicherheitshinweise ..........Lieferumfang .
  • Seite 24 Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäßer Gebrauch Die Kraftaufnehmer der Typenreihe CFW sind ausschließlich für die Messung statischer und dynamischer Druckkräfte im Rahmen der durch die technischen Daten der jeweiligen Nennlast spezifizierten Belastungsgrenzen konzipiert. Jeder andere Gebrauch ist nicht bestimmungsgemäß. Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes sind die Vorschriften der Montage- und Betriebsanleitung sowie die nachfolgenden Sicherheitsbestim­...
  • Seite 25 Einsatz als Maschinenelemente Die Kraftaufnehmer können als Maschinenelemente eingesetzt werden. Bei dieser Verwendung ist zu beachten, dass die Kraftaufnehmer zu Gunsten einer hohen Messempfindlichkeit nicht mit den im Maschinenbau üblichen Sicherheitsfaktoren konstruiert wurden. Beachten Sie hierzu den Abschnitt „Belastbarkeitsgrenzen“ und die technischen Daten. Zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen Die Kraftaufnehmer können (als passive Aufnehmer) keine (sicherheitsrele­...
  • Seite 26 auf die Kraftaufnehmer einwirkende oder durch diese überwachte Lasten) Menschen oder Sachen zu Schaden kommen können. Der Leistungs- und Lieferumfang des Aufnehmers deckt nur einen Teilbereich der Kraftmesstechnik ab, da Messungen mit piezoelektrischen Sensoren eine elektronische Signalverarbeitung voraussetzen. Sicherheitstechnische Belange der Kraftmesstechnik sind zusätzlich vom Anlagenplaner/Ausrüster/ Betreiber so zu planen, zu realisieren und zu verantworten, dass Rest­...
  • Seite 27 Entsorgung Nicht mehr gebrauchsfähige Aufnehmer sind gemäß den nationalen und örtli­ chen Vorschriften für Umweltschutz und Rohstoffrückgewinnung getrennt von regulärem Hausmüll zu entsorgen. Falls Sie weitere Informationen zur Entsorgung benötigen, wenden Sie sich bitte an die örtlichen Behörden oder an den Händler, bei dem Sie das Produkt erworben haben.
  • Seite 28 Unfallverhütung Obwohl die angegebene Nennkraft im Zerstörungsbereich ein Mehrfaches vom Messbereichsendwert beträgt, müssen die einschlägigen Unfallverhü­ tungsvorschriften der Berufsgenossenschaften berücksichtigt werden. A2587-5.2 en/de/fr...
  • Seite 29 Lieferumfang Bestellnummer 1-CFW/20kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/20kN mit Prüfprotokoll und Zentrierhülse 1-CFW/50kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/50kN mit Prüfprotokoll, Steckerschutz und Zentrierhülse 1-CFW/100kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/100kN mit Prüfprotokoll, Steckerschutz und Zentrierhülse 1-CFW/140kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/140kN mit Prüfprotokoll, Steckerschutz und Zentrierhülse 1-CFW/190kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/190kN mit Prüfprotokoll, Steckerschutz und Zentrierhülse 1-CFW/330kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/330kN mit Prüfprotokoll,...
  • Seite 30 Anwendungshinweise Die piezoelektrischen Kraftmessringe der Typenreihe CFW sind für Messungen von Druckkräften geeignet. Sie messen dynamische und qua­ sistatische Kräfte mit hoher Genauigkeit und verlangen daher eine umsichtige Handhabung. Besondere Aufmerksamkeit erfordern hierbei Transport und Einbau der Geräte. Stöße oder Stürze können zu permanenten Schäden am Aufnehmer führen.
  • Seite 31 Aufbau und Funktionsprinzip Der Kraftmessring CFW basiert auf dem piezoelektrischen Prinzip. Über die obere und untere Krafteinleitungsfläche werden Druckkräfte auf die kraftempfindlichen Messelemente übertragen. Diese trennen proportional zur eingeleiteten Kraft elektrische Ladungen, die mittels eines Ladungsverstär­ kers in ein analoges Spannungssignal umgesetzt werden können. Abb.
  • Seite 32 Bedingungen am Einsatzort Schützen Sie den Kraftmessring vor Feuchtigkeit oder Witterungseinflüssen wie beispielsweise Regen, Schnee, Eis und Salzwasser. VORSICHT Fehlmessungen (zu kleine oder zu große Kräfte) sind die Folge, wenn der Isolationswiderstand kleiner als 10 Ohm wird. Dies könnte zu einer Überlastung der Messeinrichtung führen und damit zu Gefahren für das Bedienpersonal der Anlage, in die der Aufnehmer eingebaut ist.
  • Seite 33  Vermeiden Sie Temperaturänderungen, z. B. durch Handwärme, kurz vor der Messung.  Führen Sie nach jedem Messzyklus einen Reset (Nullsetzen) durch.  Beachten Sie die Temperaturgrenzen des Aufnehmers (siehe Abschnitt Technische Daten, Seite 39). 4.2 Feuchtigkeit Feuchtigkeit oder tropisches Klima sind zu vermeiden. Der Kraftmessring CFW ist in Schutzart IP65 nach DIN EN 60529 ausgeführt, wenn das Anschlusskabel ordnungsgemäß...
  • Seite 34  Es dürfen keine Schweißströme über den Aufnehmer fließen. Sollte diese Gefahr bestehen, so müssen Sie den Aufnehmer mit einer geeigneten niederohmigen Verbindung elektrisch überbrücken. Hierzu bietet z. B. HBM das hochflexible Erdungskabel EEK an, das oberhalb und unterhalb des Aufnehmers angeschraubt wird.
  • Seite 35 (z. B. Serie C18) zur Verfügung als auch die kalibrierten piezo­ elektrischen Sensoren der Serie CFT. Sie können eine Kalibrierung auch bei HBM anfragen, das HBM‐Kalibrierlabor unterbreitet Ihnen gerne ein Angebot für die Kalibrierung Ihrer vorgespannten Sensoren. Dies ist immer dann mög­...
  • Seite 36 Querkraft auftreten. Andernfalls kann der Aufnehmer zerstört werden. Zur Vorspannung mittels Bolzen bietet HBM Vorspannsätze an. Diese Vor­ spannsätze bestehen aus einem Bolzen, einer Mutter und einer Unterleg­ scheibe. Abb. 5.2 zeigt die Montage mit Hilfe des Vorspannsatzes CPS.
  • Seite 37 zusammen mit den benötigten Vorspannsätzen (abhängig von der Nennlast) finden Sie in der folgenden Tabelle. Messring Vorspannsatz Schlüsselweite Gewinde Empfohlene Vorspannkraft in kN 1-CFW/20kN 1-CPS/20kN M5 x 0,5 1-CFW/50kN 1-CPS/50kN M8 x 1 1-CFW/100kN 1-CPS/100kN M10 x 1 1-CFW/140kN 1-CPS/140kN M12 x 1 1-CFW/190kN 1-CPS/190kN...
  • Seite 38 Anschluss Für piezoelektrische Kraftmessringe dürfen nur hochisolierende Anschluss­ kabel verwendet werden, die wenig Reibungselektrizität erzeugen (z. B. 1-KAB 143/3). Das Kabel ist koaxial aufgebaut und darf nicht gekürzt werden. Behandeln Sie das Aufnehmeranschlusskabel schonend, da es nicht repariert werden kann. Bei einer Beschädigung muss das komplette Anschlusskabel ausgetauscht werden.
  • Seite 39 Technische Daten (VDI/VDE 2638) Piezoelektrischer Kraftmessring CFW / ... Nennkraft Empfindlichkeit (typisch) pC/N -4,3 Relative Umkehrspanne % v. E. <1 Relative Linearitätsabweichung % v. E. <1 Übersprechen von F auf F 0,03 0,03 0,04 0,03 0,03 0,03 0,03 von M auf F N/Nm 0,002...
  • Seite 40 Abmessungen R = 9,75 mm +0,05 -0,05 7,3 CFW/20kN 14,5 0,88 0,38 11,9 +0,05 -0,05 10,8 CFW/50kN 22,5 10,5 0,83 0,48 13,5 18,7 +0,05 -0,05 10,9 CFW/100kN 28,5 1,23 0,68 15,9 25,3 +0,05 -0,05 11 CFW/140kN 34,5 1,28 0,68 20,6 30,6 +0,05 -0,05...
  • Seite 41 Vorspannsatz Mutter Unterlegscheibe CPS/20kN M5 x 0,5 CPS/50kN M8 x 1 CPS/100kN M10 x 1 CPS/140kN M12 x 1 CPS/190kN 2,5 M14 x 1,5 CPS/330kN 3,0 M20 x 1,5 CPS/700kN 102 26 M27 x 2 Bolzen Gewinde d Lieferumfang Bestellnummer 1-CFW/20kN Piezoelektrischer Kraftmessring CFW/20kN mit Prüfprotokoll und Zentrierhülse...
  • Seite 42 Zubehör: 1-KAB143-3 Aufnehmeranschlusskabel (Material: PFA), 3 m lang; Anschlussstecker 10-32 UNF beidseitig 1-KAB145-3 Aufnehmeranschlusskabel, sehr robuste Ausführung, 3 m lang; Anschlussstecker 10-32 UNF beidseitig, an Aufnehmerseite 30 cm stahlummantelt, mit O‐Ring‐Abdichtung; diese Ausführung ist nicht geeignet für CFW/20kN, für CFT/5kN und für CFT/20kN 1-KAB176-2 Aufnehmeranschlusskabel (Material: PFA), 2 m lang;...
  • Seite 43 Sommaire Page Français Consignes de sécurité ......... . . Étendue de la livraison .
  • Seite 44 Consignes de sécurité Utilisation conforme Les capteurs de force de type CFW sont exclusivement conçus pour la mesure de forces en compression statiques et dynamiques dans le cadre des limites de charge spécifiées dans les caractéristiques techniques pour la charge nominale correspondante. Toute autre utilisation est considérée non conforme.
  • Seite 45 Utilisation en tant qu'éléments de machine Les capteurs de force peuvent être utilisés en tant qu'éléments de machine. Dans ce type d'utilisation, il convient de noter que les capteurs de force ne peuvent pas présenter les facteurs de sécurité habituels en construction mécanique car l'accent est mis sur la sensibilité...
  • Seite 46 Si les capteurs de force sont utilisés pour un usage non prévu ou si les consignes de sécurité ou encore les prescriptions de la notice de montage ou du manuel d'emploi sont ignorées, cela peut également entraîner une panne ou des dysfonctionnements des capteurs de force qui peuvent à leur tour provoquer des dommages sur des biens ou des personnes (de par les charges agissant sur les capteurs de force ou celles surveillées par ces derniers).
  • Seite 47 NOTE Description d'une situation pouvant causer des dégâts matériels Élimination des déchets Conformément aux réglementations nationales et locales en matière de protection de l'environnement et de recyclage, les capteurs hors d'usage doivent être éliminés séparément des ordures ménagères normales. Pour plus d'informations sur l'élimination d'appareils, consultez les autorités locales ou le revendeur auprès duquel vous avez acheté...
  • Seite 48 Entretien Le capteur de force CFW est sans entretien. Prévention des accidents Bien que la force nominale indiquée dans la plage de destruction corresponde à un multiple de la pleine échelle, il est impératif de respecter les directives pour la prévention des accidents du travail éditées par les caisses professionnelles d'assurance accident.
  • Seite 49 Étendue de la livraison Nº de commande 1‐CFW/20kN Rondelle de charge piézoélectrique CFW/20kN avec protocole d'essai et douille de centrage 1‐CFW/50kN Rondelle de charge piézoélectrique CFW/50kN avec protocole d'essai, protection connecteur et douille de centrage 1‐CFW/100kN Rondelle de charge piézoélectrique CFW/100kN avec protocole d'essai, protection connecteur et douille de centrage 1‐CFW/140kN Rondelle de charge piézoélectrique CFW/140kN avec protocole...
  • Seite 50 Conseils d'utilisation Les rondelles de charge piézoélectriques de type CFW sont appropriées à des mesures de forces en compression. Elles mesurent les forces dynamiques et quasiment statiques avec une précision élevée et doivent donc être maniées avec précaution. Dans ce cadre, le transport et le montage des appareils doivent être réalisés avec un soin particulier.
  • Seite 51 Conception et principe de fonctionnement La rondelle de charge CFW repose sur le principe piézoélectrique. Les surfaces supérieure et inférieure d'introduction de force permettent de transmettre les forces en compression aux éléments sensibles aux forces. Ces éléments séparent les charges électriques de façon proportionnelle à la force introduite.
  • Seite 52 Conditions sur site Protégez la rondelle de charge de l'humidité ou des intempéries, telles que la pluie, la neige, le gel et l'eau salée. ATTENTION Lorsque la résistance d'isolement est inférieure à 10 ohms, les mesures sont erronées (forces trop faibles ou trop élevées). Cela pourrait engendrer une surcharge du dispositif de mesure et être ainsi dangereux pour les opérateurs de l'installation dans laquelle le capteur est monté.
  • Seite 53  Évitez toute variation de température, due par ex. à la chaleur des mains, juste avant la mesure.  Après chaque cycle de mesure, effectuez une réinitialisation (remise à zéro).  Respectez les limites de température du capteur (voir le chapitre Caractéristiques techniques, page 59).
  • Seite 54  Aucun courant de soudage ne doit traverser le capteur. Si cela risque de se produire, le capteur doit être shunté électriquement à l'aide d'une liaison de basse impédance appropriée. À cet effet, HBM propose par ex. le câble de mise à terre très souple EEK vissé au‐dessus et au‐dessous du capteur.
  • Seite 55 Pour ce faire, il existe des capteurs de force de référence précis (par ex. série C18), mais aussi les capteurs piézoélectriques étalonnés de la série CFT. Vous pouvez également demander à HBM d'effectuer un calibrage. Le laboratoire d'étalonnage HBM vous enverra volontiers un devis pour le...
  • Seite 56 Il ne doit apparaître aucun moment de flexion, ni aucune force transverse. Sinon, cela peut détruire le capteur. Pour la précontrainte au moyen d'un boulon, HBM propose des kits de précontrainte qui se composent d'un boulon, d'un écrou et d'une rondelle. La Fig.
  • Seite 57 Le montage s'effectue comme indiqué sur le dessin. Placez la rondelle jointe sous l'écrou et veillez à ce que les kits de précontrainte aient un filetage fin. Réglez la précontrainte en effectuant une mesure au niveau de la rondelle de charge.
  • Seite 58 Raccordement Seuls des câbles de liaison extrêmement isolants générant une faible électricité par frottement doivent être utilisés pour les rondelles de charge piézoélectriques (par ex. 1‐KAB 143/3). Le câble est coaxial et ne doit pas être raccourci. Manipulez le câble de raccordement du capteur avec précaution car il ne peut pas être réparé.
  • Seite 59 Caractéristiques techniques (VDI/VDE 2638) Rondelle de charge piézoélectrique CFW / ... Force nominale Sensibilité (typ.) pC/N -4,3 Erreur de réversibilité relative % PE <1 Erreur relative de linéarité % PE <1 Diaphonie de F sur F 0,03 0,03 0,04 0,03 0,03 0,03 0,03...
  • Seite 60 Dimensions R = 9,75 mm Type +0,05 -0,05 7,3 CFW/20kN 14,5 0,88 0,38 11,9 +0,05 -0,05 10,8 CFW/50kN 22,5 10,5 0,83 0,48 13,5 18,7 +0,05 -0,05 10,9 CFW/100kN 28,5 1,23 0,68 15,9 25,3 +0,05 -0,05 11 CFW/140kN 34,5 1,28 0,68 20,6 30,6 +0,05...
  • Seite 61 Kit de précontrainte Écrou Rondelle Type CPS/20kN M5 x 0,5 CPS/50kN M8 x 1 CPS/100kN M10 x 1 CPS/140kN M12 x 1 CPS/190kN 2,5 M14 x 1,5 CPS/330kN 3,0 M20 x 1,5 CPS/700kN 102 26 M27 x 2 Boulon Filetage d Étendue de la livraison Nº...
  • Seite 62 Accessoires : 1‐KAB143‐3 Câble de raccordement du capteur (matériau : PFA), 3 m de long, connecteur 10‐32 UNF des deux côtés 1‐KAB145‐3 Câble de raccordement du capteur, version très robuste, 3 m de long, connecteur 10‐32 UNF des deux côtés, gainé d'acier sur 30 cm côté capteur, avec joint torique.
  • Seite 64 Elles n'établissent aucune assurance formelle au terme de la loi et n'engagent pas notre responsabilité. Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH Im Tiefen See 45 S 64293 Darmstadt S Germany Tel. +49 6151 803-0 S Fax: +49 6151 803-9100 Email: info@hbm.com www.hbm.com...