Das ursprüngliche Entwicklungsziel des Unternehmens war es, einen Zahnrad-Durchflussmesser zu entwerfen, der Volumenströme von mindestens 0,5ml/min selbst bei Medien mit Viskositäten von 1mm²/s zuverlässig messen kann. Um dieses Ziel zu realisieren, wählten die Ingenieure von Kracht extrem korrosionsbeständigen Edelstahl als Material und überarbeiteten sämtliche funktionsrelevanten Bauteile grundlegend: Zahnradgeometrie sowie Verzahnungsgestaltung wurden verbessert und spezielle Kugellager mit hoher Genauigkeitsklasse verwendet, so dass die strengen Anforderungen an die Dichtigkeit sowie Leichtgängigkeit des Messwerks erfüllt werden konnten.
Um die Messwerte bei den avisierten Durchflussraten mit einer ausreichend hohen Frequenz ausgeben zu können, wurde eine hochauflösende Sensorik benötigt. Zusammen mit einem Partner aus dem Bereich der Parameterüberwachung entwickelte man ein Sensorelement, das speziell auf die Bedürfnisse des Zahnrad-Durchflussmessers zugeschnitten wurde. Es ermöglicht die Detektion der geforderten Frequenzen bei gleichzeitig kompaktem Bauraum und unter reibungsloser Abtastung. Das Ergebnis der umfassenden Neugestaltung ist nun ein Zahnrad-Durchflussmesser, der Volumenströme von 0,3ml/min bei Viskositäten ab 0,8mm²/s präzise, zuverlässig und reproduzierbar bestimmen kann.
Bauteilproduktion und Montage
Bei der Fertigung und Montage des Durchflussmessers ging das Unternehmen an die Grenzen des technisch Möglichen. In der Herstellung werden z.B. spezielle Fertigungsmaschinen verwendet, die ausschließlich für dieses Produkt im Einsatz sind. Zudem werden Bauteilproduktion und Montage klimatisiert sowie genauestens überwacht. Da schon kleinste Partikel die Montage der Messgeräte negativ beeinflussen können, wurde außerdem ein Konzept für die Bauteilsauberkeit und insbesondere die Montagearbeitsplätze ausgearbeitet. Dadurch erreicht der Hersteller eine hohe Reinheit der Komponenten sowie passende Montagebedingungen. Das Konzept umfasst z.B. eine spezielle Ultraschall-Reinigungsanlage, die ausschließlich für das neue Messinstrument weiterentwickelt wurde.
Die Montage des laut Hersteller kleinsten Zahnrad-Durchflussmessers der Welt erfolgt an speziellen Arbeitsplätzen in einer Reinluftumgebung unter Verwendung von hochfeinen Luftfiltern. Dabei werden selbst besonders geringe Toleranzschwankungen durch spezielle Einmessvorgänge unter stabilen klimatischen Bedingungen kompensiert. Auf einem hochpräzisen Kalibrierprüfstand für kleine Durchflussraten und niedrige Viskositäten findet anschließend eine finale Überprüfung und Kalibrierung – inklusive der Erstellung eines digitalen Protokolls – jedes einzelnen Gerätes statt. Auf diese Weise stellte man sicher, dass jedes Modell, welches das Werk verlässt, nachweisbar den hohen Anwendungsanforderungen entspricht.
Fazit
Mit dem Kleinstmengenzähler konnte somit nicht nur das untere Limit für die Messung von Fluiden mittels Zahnrad-Durchflussmessern drastisch gesenkt werden. Das neue Gerät macht zudem Prüfstände zukunftsfähig, indem es den Test von Injektoren mit moderner Einspritztechnik erlaubt.
