Passameter, die Vergleichsmessinstrumente für die Überprüfung der Fertigungstoleranzen hochpräziser rotationssymmetrischer und prismatischer Bauteile, erleben derzeit eine Renaissance. Die vielseitig einsetzbaren Handmessmittel sind kompakt, langlebig und bei der Qualitätskontrolle kleiner Serien deutlich kostengünstiger als automatisierte Messmethoden.
Ob analoge oder digitale Messuhren, Messschieber oder Präzisionsmessschrauben für die Außengewinde-, Zahnweiten- oder Innenmessung - Handmessmittel sind auch in Zeiten zunehmender Automation zur Überprüfung von Fertigungstoleranzen nicht wegzudenken. Die Gründe für den Einsatz sind zahlreich. "Bei kleineren Stückzahlen oder der Einzelteilfertigung rechnet sich eine automatische Messeinrichtung in der Regel nicht. Vor allem dann nicht, wenn nur ein Maß zu überprüfen ist, und dieses nicht einmal dokumentiert wird", erklärt Nils Blondin, Geschäftsführer der Feinmess Suhl GmbH. Auch beim Einrichten eines Prozesses oder wenn wenig Raum für die Messung vorhanden ist, sind Handmessmittel die wirtschaftlichere und praktischere Lösung. Sie reduzieren den Messaufwand auf ein Minimum und können für bestimmte Aufgaben spezialisiert werden. Zudem sind die Standzeiten der manuellen Messinstrumente sehr hoch. Sie sind jahrzehntelang nutzbar, ohne an Präzision zu verlieren. "Eventuell müssen sie zwischendurch mal kalibriert werden", sagt Nils Blondin. Lediglich bei sehr hohen Messfrequenzen und großen Stückzahlen stoßen Handmessmittel an ihre Grenzen. Typischerweise manuell gemessen werden vor allem die Fertigungstoleranzen von Dreh-, Fräs- und Schleifteilen, Schrauben oder Bolzen. Nur so kann das perfekte Zusammenspiel der einzelnen Komponenten in komplexen Produkten gewährleistet werden.
Ein Handmessmittel, das zurzeit ein Revival erlebt ist das Passameter. Das Vergleichsmessgerät ist die moderne Form der Rachenlehre. Doch im Gegensatz zur Lehre, die jeweils ein festes Gut- sowie Schlechtmaß besitzt und damit auf nur eine konkrete Messaufgabe beschränkt ist, ist das Passameter vielseitig einsetzbar. "Wir bezeichnen unsere Passameter auch als einstellbare Rachenlehre", beschreibt Nils Blondin. Ausgestattet mit einem Messwerk, das schnelle Vergleichsmessungen erlaubt und einsetzbar in einem festgelegten Messbereich ist, ersetzt ein einziges Passameter eine Reihe von festen Lehren. Gleichzeitig gibt es dem Anwender eine Längeninformation.
Breites Einsatzgebiet
Passameter werden vor allem bei der Qualitätsprüfung hochgenauer rotationssymmetrischer und prismatischer Bauteilen genutzt. Typische Anwendungen sind die Überprüfung von Fertigungstoleranzen im Mikrometerbereich an Durchmessern von Dreh-, Schleif- und sogar Gussteilen sowie die Dicken- und Längenmessung. Dabei ist der Einsatz nicht auf die metallverarbeitende Industrie begrenzt. Auch Plastikbauteile oder sogar Papier werden mit Passametern überprüft.
Ein Beispiel für die Vermessung von rotationssymmetrischen Gussteilen ist der Einsatz des Passameters im Qualitätswesen der Mitec Automotive AG in Eisenach. Das inhabergeführte Unternehmen ist spezialisiert auf die Entwicklung von Komponenten zur Reduzierung von Geräuschemissionen und Schwingungen sowie zur Wirkungsgradsteigerung innerhalb des Antriebsstrangs von Kraftfahrzeugen. Die messende Lehre kommt in der Qualitätssicherung von Turbocompound-Gehäusen aus einer Aluminiumdruckgusslegierung zum Einsatz. Turbocompound-Aggregate dienen der Optimierung des Abgasstroms von Nutzfahrzeugen durch Energierückgewinnung aus der Abgaswärme. Dazu transferiert eine integrierte Nutzturbine mithilfe eines Übertragungsgetriebes Energie auf die Kurbelwelle. Die Folge sind eine Leistungssteigerung um bis zu 10 Prozent und eine Kraftstoffeinsparung von sieben Prozent. Um diese Ergebnisse zu erzielen, ist bei der Fertigung des Aluminiumdruckgussgehäuses höchste Präzision gefordert. Speziell der 84 mm messende Durchmesser des Turbocompound-Aggregats ist engen Fertigungstoleranzen unterworfen. Zur Überprüfung dieser Toleranzen wurde ursprünglich eine Koordinatenmessmaschine verwendet. "Es war nicht nur mühsam, das fußballgroße und ca. 15 kg schwere Turbocompound-Aggregat in den Messraum zu tragen. Diese Messart bedeutete für uns auch einen großen zeitlichen und personellen Aufwand", sagt Daniel Pechstädt, Leiter Qualitätswesen bei Mitec. Der Messraum und ein Mitarbeiter waren gebunden und jede Messung benötigte rund 30 Minuten. Zudem kam es vor, dass Unrundheiten nicht festgestellt wurden und so Teile vom Kunden reklamiert wurden. Pechstädt suchte daher nach einer Möglichkeit die Qualität der Messung und damit auch die der Turbocompound-Gehäuse zu verbessern.
Enorme Zeitersparnis
Die Lösung fand er mit dem Passameter von Feinmess Suhl. Das unkompliziert zu bedienende Handmessmittel trägt nicht nur zur Verbesserung der Produktqualität bei, sondern spart auch Zeit und Manpower und entlastet den Messraum. Denn mit dem Passameter kann der Maschinenbediener das Aggregat direkt vor Ort überprüfen, ohne es erst in den Messraum und wieder zurücktragen zu müssen. Damit verringerte sich die für die Messung erforderliche Zeit auf einen Schlag auf heute nur noch eine Minute pro Teil. Darüber hinaus können mit dem Passameter nicht nur die Durchmesser überprüft, sondern durch Überkreuzmessungen auch Unrundheiten und damit Qualitätsprobleme deutlich schneller entdeckt werden als bisher. "Früher forderte unser Kunde die Vermessung eines jeden Teils. Doch mit dem Passameter hat sich unsere Qualitätskontrolle deutlich verbessert. Die Güte der ausgelieferten Teile stieg, so dass wir heute nur noch Stichproben durchführen müssen", sagt Daniel Pechstädt.
Vielseitig verwendbar
Das Passameter erfüllt auch die Mitec-Vorgabe der möglichst universellen Einsatzmöglichkeit eines Messmittels an mehreren Messorten. Es kann innerhalb einer Minute im Rahmen seines Messbereichs auf einen anderen Durchmesser justiert werden und ist umgehend einsatzbereit. Darüber hinaus ersetzt ein Passameter auch andere Messmittel. So lässt es sich beispielsweise wie eine Bügelmessschraube des gleichen Messbereichs verwenden. Da ein Passameter kompakter als eine Messschraube ist, bietet es sich bei eingeschränkten Raumverhältnissen, beispielsweise bei der Messung im Maschinenraum, als Alternative an. Zudem besitzt es gegenüber einer Bügelmessschraube zahlreiche weitere Vorteile: Mit einem Anlüftknopf lässt sich der bewegliche Amboss zurücknehmen und so der Messbereich einfach öffnen. Die zu messenden Teile können auf diese Weise sicher, schnell und ohne sie zu beschädigen gewechselt werden. Bei einer Messschraube ist dagegen jedes Mal ein vollständiges Auf- und Zudrehen erforderlich. Der Amboss sorgt auch für eine konstante Messkraft, die selbst bei unterschiedlichen Bedienern immer gleich ist. Damit sind benutzerbedingte Messfehler wie sie bei Bügelmessschrauben auftreten können ausgeschlossen.
Ablesen leicht gemacht
Die Messuhr des Passameters besitzt einen vergleichsweise großen Durchmesser und ist dadurch gut ablesbar. Zwei rote Zeiger, mit denen sich die Toleranzgrenzen einstellen lassen, vereinfachen und beschleunigen die Messung zusätzlich. "Der Prüfer muss lediglich schauen, ob sich der Zeiger der Messuhr im vorgegebenen Toleranzbereich befindet", beschreibt Nils Blondin die genaue und eindeutige Handhabung des Messmittels, die auch für Anwender mit einem weniger ruhigen Händchen geeignet ist. Denn das Gerät verfügt über die Möglichkeit zur manuellen Referenzeinstellung. Dazu fährt der Prüfer mit dem Messzeiger in die Nähe der Null und verdreht anschließend zur Nullpunkteinstellung einfach das Zifferblatt. Eine spezielle Sicherung mit einem Gewindestift hält diesen Referenzpunkt exakt fest. Ein versehentliches Verstellen ist damit unmöglich, aber eine hochgenaue, sichere und einfache Einstellung des Nullpunkts garantiert. Auch die Kalibrierung des Passameters über Parallelmaße ist ausgesprochen leicht: Das Messmittel wird einmal mit einem Masterteil geeicht und ist danach einsatzbereit. Kein Wunder also, dass dieses spezielle Handmessgerät heute wieder sehr beliebt ist.
