Wir bauen kundenspezifische Kraftaufnehmer, Kraftmessdosen und Wägezellen nach Ihren Vorgaben – vom Erstkonzept über die FEM-Auslegung und die DMS-Applikation bis zur kalibrierten Serie. Das Erstkonzept ist kostenlos.
Kundenspezifische Kraftaufnehmer & Kraftmessdosen: oder reicht eine Standardbauform?
Mehr als 1000 Standardartikel stehen bei uns mit Datenblatt, 3D-Daten, Preis und Lieferzeit online. Wenn eine dieser Bauformen passt, sind Sie damit schneller und günstiger unterwegs als mit einer Sonderanfertigung. Ein Blick lohnt sich deshalb zuerst hier:
- Zug- und Druckkraftaufnehmer – Außengewinde an beiden Enden, für Zug, Druck und Wechsellast
- Knopf-Wägezellen und Druckmessdosen sowie Kraftmessringe – reine Druckkraftaufnehmer, von wenigen Newton bis in den Meganewton-Bereich
- Miniatur-Kraftaufnehmer – ab 1 N Nennkraft, wenn der Einbauraum nur wenige Millimeter beträgt
- S-förmige Kraftaufnehmer – für Materialprüfmaschinen, Kräne und hängende Lasten
- Flansch- und Speichenzellen sowie flache Bauformen – wenn die Einbauhöhe knapp ist
- Kraftmessbolzen und Kraftmessachsen – ersetzen einen vorhandenen Lastbolzen
- Mehrachsige Kraftsensoren – mehrere Kraftrichtungen gleichzeitig
Die vollständige Übersicht steht unter Wägezellen & Kraftaufnehmer.
Wann eine Sonderanfertigung nötig wird
Standardbauformen stoßen an ihre Grenzen, sobald eine dieser Bedingungen dazukommt:
- Der Einbauraum gibt die Bauform vor – Gewinde, Flansch, Bohrbild oder Bauhöhe sind gesetzt
- Die Nennkraft liegt zwischen zwei Baureihen oder außerhalb des Standardbereichs
- Die Temperatur am Messort liegt über +80 °C – kompensiert bis +250 °C ist machbar
- Die Anwendung ist sicherheitsgerichtet und braucht eine redundante Ausführung oder eine Einstufung bis PLe / SIL3
- Ein vorhandenes Bauteil soll zum Messglied werden, ohne die Maschine umzubauen
- Signal, Stecker oder Kabel sind vorgegeben – 4…20 mA, andere Analogausgänge, IO-Link, CANopen (optional CANopen Safety), PROFINET (optional PROFIsafe)
- Werkstoff oder Schutzart sind Sonderfälle: Edelstahl, hermetisch gekapselt, IP68 oder IP69K, ATEX und Ex-Schutz
Je nach Sprachgebrauch heißen solche Aufnehmer Spezialkraftaufnehmer, kundenspezifischer Kraftaufnehmer, Sonderanfertigung, kundenspezifischer Messaufnehmer oder einfach „Aufnehmer nach Zeichnung“. Gemeint ist dasselbe.
Der Ablauf, von der Anfrage bis zur Serie
- Erstkonzept, kostenlos. Sie schicken Zeichnung, Kraftrichtung, Nennkraft und Einbausituation. Sie bekommen einen Vorschlag innerhalb von 3 Werktagen, wie sich daraus ein Messglied machen lässt, mit einer Einschätzung zu erreichbarer Genauigkeit und Aufwand.
- FEM-Berechnung. Vor der Konstruktion rechnen wir die mechanische Gestaltung durch – Dehnung am Messort, Grenzlast, Überlastsicherheit.
- Konstruktion und Fertigung. Zerspanung im eigenen Haus, siehe CNC-Fräsen und -Drehen.
- DMS-Applikation. Folien-Dehnungsmessstreifen als Vollbrücke, je nach Einsatzprofil kalt- oder heißhärtend appliziert. Das machen wir auch als reine Dienstleistung an Ihren Bauteilen.
- Kalibrierung und Prüfprotokoll. In nachgebildeter Einbausituation, auf Wunsch nach ISO 17025 im eigenen Labor – später auch die Rekalibrierung.
- Einzelstück oder Serie. Beides. An der Auslegung ändert das nichts.
Wenn zur Messaufgabe mehr gehört als der Aufnehmer, kommt der Prüfstand dazu.
Technische Eckdaten
Standard bei einer Sonderanfertigung:
- Dauerfeste Auslegung
- Temperaturkompensiert von -40 °C bis +80 °C, konstante Genauigkeit über den gesamten Bereich
- Kein Nullpunktdrift, dadurch kein turnusmäßiges Nachkalibrieren
- Grenzlast 150 % und Bruchlast 300 % der Nennlast
- Auslegung für Zug- und/oder Druckkräfte
- Hohe EMV-Festigkeit von 200 V/m
- Schutzart IP68 / IP69K
- Kalibrierung in nachgebildeter Einbausituation inklusive Prüfprotokoll
Auf Wunsch:
- Erhöhte Grenz- und Bruchlast, zum Beispiel 300 % / 500 %
- Temperaturkompensiert bis +250 °C
- Redundante Ausführung, Sicherheitseinstufung bis PLe / SIL3
- Integrierter Verstärker oder externe Messverstärker
- Kundenspezifische Anschlüsse, zum Beispiel Kabel oder Stecker nach Ihrer Vorgabe
Integrierte Elektronik statt separater Verstärker
Je nach Platzverhältnissen lässt sich die Verstärkerelektronik direkt in den Aufnehmer integrieren oder platzsparend in das Kabel einbinden. Aus dem mV/V-Signal der DMS-Vollbrücke wird damit direkt 4…20 mA, 0…10 V oder IO-Link – ohne separates Gerät im Schaltschrank. Die DMS-Vollbrücke kompensiert Temperaturschwankungen, die Bauweise ist vibrations- und schockfest, und die Zelle bleibt über Jahre stabil.
Zwei Anwendungsberichte, die den Ablauf zeigen
Kompressor-Welle: vom Entwurf bis zur telemetrischen Messung – DMS-Applikation und Aufnehmerbau, dazu Telemetrie an einem rotierenden Bauteil.
Kraftmessung an Pressen und Stanzen zur Prozess- und Qualitätsüberwachung – der Fall „vorhandenes Bauteil wird zum Messinstrument“.
Weitere Berichte stehen unter Anwendungsberichte.
FAQ-Block: Kundenspezifische Kraftaufnehmer & Kraftmessdosen
Häufige Fragen zu Sonderanfertigungen
Ab welcher Stückzahl lohnt sich eine Sonderanfertigung?
Auch bei Stückzahl eins. Der Aufwand steckt in Auslegung, Fertigung des Messkörpers und DMS-Applikation, nicht in der Serie. Ein Einzelstück ist deshalb kein Sonderfall, sondern der Normalfall in der Entwicklung und im Prüfstandsbau. Bei Serien sinkt der Stückpreis entsprechend, und wir legen die Konfiguration für identische Nachbestellungen ab.
Was kostet ein kundenspezifischer Kraftaufnehmer?
Das hängt von Bauform, Nennkraft, Signalausgang, Schutzart und geforderter Zertifizierung ab. Eine angepasste Standardgeometrie liegt deutlich unter einer vollständigen Neukonstruktion mit Redundanz und Sicherheitseinstufung. Damit Sie vor der Beauftragung wissen, woran Sie sind, ist unser Erstkonzept kostenlos: Sie bekommen darin eine Einschätzung zu Aufwand, erreichbarer Genauigkeit und Preisrahmen.
Wie lange dauert eine Sonderanfertigung?
Das Erstkonzept erhalten Sie in der Regel innerhalb von [TAGE] Arbeitstagen. Die Fertigung einer Sonderausführung dauert typischerweise [WOCHEN] Wochen ab Freigabe der Zeichnung. Wenn ein Termin drückt, sagen Sie es gleich in der Anfrage, dann prüfen wir, was sich vorziehen lässt.
Was brauchen Sie von mir für ein Angebot?
Am wichtigsten sind Nennkraft, Kraftrichtung, also Zug, Druck oder beides, und die Einbausituation. Dazu eine Zeichnung oder Skizze mit den Anschlussmaßen, Angaben zu Temperatur und Umgebung, das gewünschte Ausgangssignal sowie Stückzahl und Wunschtermin. Oft genügt für eine erste Einschätzung schon ein Foto der Einbaustelle. Fehlt Ihnen etwas davon, schicken Sie, was Sie haben; den Rest klären wir im Gespräch.
Können Sie ein vorhandenes Bauteil zum Sensor machen?
Ja, und das ist häufig die elegantere Lösung. Statt einen Aufnehmer in den Kraftfluss einzubauen, applizieren wir Dehnungsmessstreifen direkt auf Ihrem Bauteil, etwa an einem Pressenständer, einer Welle oder einem Rahmenprofil, und kalibrieren die Messkette. Die Maschine bleibt konstruktiv unverändert, und es geht kein Bauraum verloren. Wie das in der Praxis abläuft, zeigen unsere Anwendungsberichte zur Kraftmessung an Pressen und zur Kompressor-Welle.
Welche Genauigkeit ist bei einer Sonderbauform erreichbar?
Das ergibt sich aus Geometrie, Krafteinleitung und Einbausituation, nicht aus dem Sensor allein. Ein Messkörper mit sauber definierter Krafteinleitung erreicht Werte im Bereich von Standardaufnehmern; ein instrumentiertes Bauteil mit unbekannter Lastverteilung liegt darunter. Wir nennen die erreichbare Genauigkeit bereits im Erstkonzept und nicht erst nach der Fertigung, damit Sie die Messaufgabe vorher bewerten können.
Was ist der Unterschied zwischen Kraftaufnehmer, Kraftmessdose und Wägezelle?
Technisch ist es dasselbe Bauteil: ein Messkörper mit Dehnungsmessstreifen in Vollbrücke. Der Unterschied liegt in der Anwendung und damit in der Kalibrierung. Wird in Kilogramm oder Tonnen kalibriert, spricht man von einer Wägezelle; wird in Newton oder Kilonewton kalibriert, von einem Kraftaufnehmer oder einer Kraftmessdose. Sagen Sie uns einfach, in welcher Einheit Sie messen wollen.
Liefern Sie den Aufnehmer kalibriert?
Ja. Jede Sonderanfertigung wird kalibriert und mit Prüfprotokoll geliefert, und zwar in nachgebildeter Einbausituation. Das ist wichtig, weil ein Aufnehmer je nach Krafteinleitung und Abstützung unterschiedlich reagiert; ein Kalibrierschein aus einem generischen Prüfaufbau sagt über Ihre Anwendung wenig aus. Auf Wunsch kalibrieren wir nach ISO 17025 im eigenen Labor, ebenso später die Rekalibrierung.
Sind höhere Temperaturen, Ex-Schutz oder Sicherheitsstufen möglich?
Standardmäßig sind unsere Sonderaufnehmer von -40 bis +80 °C kompensiert, auf Wunsch bis +250 °C. Für explosionsgefährdete Bereiche liefern wir ATEX- und IECEx-Ausführungen, für sicherheitsgerichtete Anwendungen redundante Aufnehmer mit Einstufung bis SIL 3 und PL e. Schutzarten bis IP68 und IP69K sind mit hermetisch gekapselter Bauweise möglich.
Kann die Elektronik in den Aufnehmer integriert werden?
Je nach Platzverhältnissen ja. Der Verstärker sitzt dann im Sensorgehäuse oder platzsparend im Kabel, und Sie erhalten direkt 4…20 mA, 0…10 V, IO-Link, CANopen oder PROFINET statt eines mV/V-Signals. Das spart ein Gerät im Schaltschrank und verhindert Störeinkopplungen auf der Millivolt-Strecke. Ist es am Einbauort sehr heiß, ist die getrennte Bauweise mit abgesetztem Verstärker die bessere Wahl.
Projekt anfragen
Schicken Sie uns Zeichnung oder Skizze, Nennkraft, Kraftrichtung und die Einbausituation – über das Kontaktformular oder direkt an office@octogon.org. Das Erstkonzept kostet Sie nichts.