Speed up measurement processes, prevent incorrect measurements

Das Portfolio des Kunden aus Baden-Württemberg umfasst Schnellverschlusskupplungen für Nieder-, Mittel- und Hochdruckanwendungen. Die Bauteile bestehen aus Messing, Edelstahl, Stahl oder Kunststoff, werden in unzähligen Varianten gefertigt und finden in der Luft- und Raumfahrt, auf hoher See, unter Wasser, im Straßenverkehr oder in klassischen Fertigungsbetrieben ihren Einsatz.
Die Kupplungen werden aus mehreren Einzelkomponenten zusammengesetzt und je nach Kundenanforderung auf Maß gebracht. An verschiedenen Stellen sind dann Bohrungen erforderlich – etwa, um Reinigungsanschlüsse für Endoskope oder Atemlufttechnik herzustellen. Dabei handelt es sich um extrem kleine Bohrungen zwischen drei bis fünf Millimeter. Die Toleranzen sind minimal, jedes Teil muss perfekt sitzen. Deshalb messen die Qualitätstechniker jeweils die Innenkonturen der schmalen Dichtungseinstiche sowie ihre Position, Breite und den Innendurchmesser immer genauestens aus. Neben diversen Ventilkonstruktionen – freier Durchgang, einseitig und beidseitig absperrend sowie leckarm – bietet der Hersteller auch Zubehör wie Armaturen, Schläuche oder Ausblaspistolen für die Kupplungen.

Lösung per Zufall
Für diese Messungen war bislang ein sehr hoher Aufwand erforderlich: Um den Innendurchmesser exakt zu bestimmen, mussten die Mitarbeiter einen Schnitt erstellen und diesen dann mit Lehren und Handmessgeräten manuell analysieren. Das dauerte jeweils bis zu 15 Minuten pro Schnitt.
Eines Tages ließ ein Lieferant im Rahmen einer Bemusterung gegenüber dem Qualitätstechniker das Stichwort „Konturograph“ fallen, der genau zu den Messaufgaben passen würde. Dieser recherchierte nach einem solchen Gerät und fand heraus, dass einer der renommiertesten Hersteller solcher Geräte, Mahr in Esslingen, keine halbe Autostunde vom eigenen Unternehmen entfernt lag. Mahr kannte man bereits gut durch Handmessgeräte, Bügelmessschrauben und andere Tools, die man tagtäglich im Einsatz hatte. So vereinbarte der Qualitätstechniker zeitnah einen Termin im Esslinger Technikum, zu dem das Team des Kupplungsherstellers verschiedene Probestücke mitnahm.

Messaufwand von wenigen Sekunden
Vor Ort fiel die engere Wahl schnell auf das MarSurf CD 140: Dieser Konturograph verfügt über einen Messbereich bis 70 Millimeter, der sich dank der extralangen Tastarme auf 100 Millimeter erweitern lässt. Der Tastarmwechsel gelingt aufgrund der magnetischen Tastarmaufnahme ohne Werkzeug, was ein erneutes Kalibrieren überflüssig macht. „Die Tastarmerkennung erfolgt über einen integrierten Chip. Sie beschleunigt Messabläufe und verhindert Fehlmessungen“, erklärt Antje Zapfe, Global Account Managerin Automotive bei Mahr.
Im Unternehmen beschloss man zunächst, das Gerät probehalber zu mieten. Doch bereits vier Monate später war man von dem Mahr-Konturographen so sehr überzeugt, dass im November 2021 der Kaufvertrag unterschrieben wurde und das Gerät nun dauerhaft im eigenen Messraum eingesetzt wird. 
Das Messen mit dem MarSurf CD 140 sei relativ intuitiv, fast selbsterklärend, so der Kunde, und hebt dabei auch die Teach-In-Funktion lobend hervor. Das Gerät werde vielfach und gern auch von den Kollegen aus der Fertigung genutzt. Sein großer Vorteil bestehe in der großen Zeitersparnis: Innenkonturen lassen sich direkt abfahren und damit Schnitt und Messung in nur einem Schritt und in wenigen Sekunden durchführen.

Optimal auch Rauheiten ermitteln
Für viel Flexibilität im Handling sorgt zudem die große Aufnahmeplatte mit 50 Millimeter Bohrungsmaß und steckbaren Führungsanschlägen. Die Positioniergeschwindigkeiten liegen bei bis zu 200 Millimeter pro Sekunde auf der X-Achse und damit rund 25-mal schneller als bei den Vorgängergeräten des Modells. Die Z-Achse des MarSurf CD 140 ist voll CNC-fähig und bis zu fünffach schneller als am Markt üblich. „Optional lässt sich das Gerät um die Rauheitswertebestimmung ab Rz 2 μm erweitern“, fügt Mahr-Produktmanager Martin Adler hinzu.
Der kleinste Messtaster aus dem Sortiment mit 2,8 mm Länge ist nun beim Kunden im Dauereinsatz, da er die minutiösen Bohrungen perfekt erfasst. Um das Messprozedere weiter zu vereinfachen, will man beim Hersteller der Schnellkuppelsysteme demnächst in weitere Aufspanntaster investieren, in die die Teile vor dem Programmstart einfach eingelegt werden. Damit will das Team künftig weitere Zeit, vor allem für Schnittmuster, einsparen.