Einsatz von pneumatischer Messtechnik Mit Druckluft zu menschlichem Wohlbefinden - Quality Engineering

Einsatz von pneumatischer Messtechnik

Mit Druckluft zu menschlichem Wohlbefinden

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Neben taktiler und optischer Messtechnik gilt die pneumatische Messtechnik als exotisch. Doch spielt sie vor allem durch ihre hohe Messgenauigkeit bei Medizinprodukten ihre Vorteile aus, wie die Messgeräte der Gageline Produktlinie von Jenoptik zeigen.
Pneumatik bezeichnet den Einsatz von Druckluft in Wissenschaft und Technik zur Verrichtung mechanischer Arbeit. Diese wird auch in der industriellen Messtechnik als Prüfluft zur Qualitätssicherung eingesetzt. Neben dem Automobilbereich ist dies vor allem für Medizintechnik-Produkte interessant.
Bei medizintechnischen Produkten wie Implantaten oder rotierenden, chirurgischen Instrumenten, sind oftmals höchst spezifische Anforderungen zu bewältigen. Die Instrumente und Implantate sind äußerst komplex und müssen zudem in vielen unterschiedlichen Größen angefertigt werden. Für die Qualitätssicherung stellt diese Art der flexiblen Fertigung eine große Herausforderung dar. Hohe Zuverlässigkeiten, schnelle Messabläufe in fertigungsnaher Umgebung sowie Toleranzen im mm- Bereich gehören zu den Grundanforderungen an moderne Messtechnik. Darüber hinaus müssen vielfältige Messaufgaben bewältigt und protokolliert werden.
Die pneumatische Messtechnik hilft dabei, kontinuierlich hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Jenoptik bietet in diesem Bereich Handmessmittel, einfache Vorrichtungen und komplexe Messmaschinen an.
Konkret arbeitet die pneumatische Messtechnik so: Die aus der Düse des Messelementes austretende Luft trifft in einem bestimmten Abstand auf die Oberfläche des Messobjekts. Ändert sich der Abstand zur Oberfläche, hat dies eine Änderung des durchströmenden Luftvolumens und somit auch eine Druckänderung im pneumatischen Wandler zur Folge. Der Wandler setzt diese Druckänderung in eine Wegänderung um, welche mittels Messuhr oder -taster aufgenommen werden kann.
Referenzstück für die jeweiligen Einstellungen
Die Einstellung erfolgt dabei über ein Referenzstück oder eine entsprechende Einstelllehre. Dieses Ergebnis wird per Mess-Satellit übertragen, berechnet und letztlich auf einem Display angezeigt. Diese Methode ist besonders zuverlässig und messsicher. Darüber hinaus sind die Düsen unempfindlich gegen Schmutz. Reste von Kühlmitteln oder Bohremulsionen und kleine Schmutzpartikel werden durch die ausströmende Luft entfernt und sorgen somit für eine korrekte Messung.
Pneumatische Messmittel sind zum Beispiel sogenannte Messrachen, Messringe und Messdorne. Sie sind extrem robust und eignen sich somit sehr gut für den Einsatz unter rauen Fertigungsbedingungen – wie man sie beispielsweise bei der Herstellung von Hüftgelenkpfannen antrifft.
Die hauptsächliche Funktion der Hüftgelenkpfanne ist es, eine bewegliche Verbindung zwischen dem Oberschenkelknochen und dem Becken zu ermöglichen. Die damit einhergehende, weitgefasste Bewegungsfreiheit des Oberschenkels in Relation zum restlichen Körper bildet die Grundlage für die Fähigkeit des Menschen zur Fortbewegung. Verschiedene Krankheitsbilder wie Arthrose und Hüftdysplasie (angeborene Fehlbildung der Hüftgelenkpfanne), können diese Bewegungsfreiheit stark einschränken – im schlimmsten Fall sogar unmöglich machen. Dank modernster Implantate und deren stetiger Weiterentwicklung kann diese Bewegungsfreiheit wieder hergestellt werden.
Um die sichere und flüssige Bewegungsfähigkeit eines künstlichen Hüftgelenks zu garantieren, muss die Hüftgelenkpfanne sicher auf dem Prothesenschaft des Oberschenkelknochens sitzen. Enge Toleranzen am Werkstück sind daher entscheidend für eine genaue Passform.
Mit dem Messdorn Hommel-Etamic AG100 werden Konus-Winkel und Durchmesser im Inneren eines Hüftkopfs in zwei Ebenen pneumatisch gemessen. Dabei ist die Bedienung denkbar einfach: Die Hüftgelenkpfanne wird einfach auf den Messdorn aufgesteckt, mit der Differenzdruck-Messung wird die Qualität des Implantats in Sekundenschnelle gemessen. Auf dem Display der Auswerteeinheit Hommel-Etamic Vega sieht der Werker sofort, ob die Toleranzen eingehalten sind.
Somit lässt sich die pneumatische Messtechnik effizient zur Werkerselbstkontrolle direkt in der Fertigung einsetzen. Aber auch die vollautomatische und taktgebundene Integration ist realisierbar. ■

Der Autor
40186855
Marco Lachenmaier

Marketing Specialist
Automotive
Jenoptik Industrial
Metrology
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