Von der Bachelorarbeit bis zum Serienprodukt
Um einen sauberen Klang zu erzeugen, müssen die Klappen einer Querflöte ganz dicht sein. Systemtechnik-Absolventen der ZHAW School of Engineering haben ein digitales Messgerät entwickelt, das genau dies prüfen kann. Der Winterthurer Instrumentenbauer Spiri hat das Tool nun auf den Markt gebracht.
Die Grundlage für grossartige Musik ist ein ebensolches Instrument – das weiss auch der Winterthurer Instrumentenbauer Spiri. Deshalb hat das KMU in Zusammenarbeit mit der ZHAW School of Engineering ein digitales Messgerät entwickelt, um die Dichtigkeit der Klappen einer Querflöte zu prüfen. «Für uns Instrumentenbauer ist das ein wertvolles Tool, um qualitativ hochwertige Querflöten herzustellen und diese fachmännisch zu warten», erklärt Werner Spiri. Im Studiengang Systemtechnik entwickelten Fabian Rechsteiner und Simon Thalmann während zweier Semester einen entsprechenden Prototyp bis zur Vorserienreife. «Das Ziel war ein Gerät, das einfach und robust ist bei gleichzeitig niedrigen Herstellungskosten», so der betreuende Dozent Christoph Stamm vom ZHAW-Institut für Angewandte Mathematik und Physik (IAMP).
Druckwerte auf Touchscreen
Um die Dichtigkeit zu messen, kommen Drucksensoren zum Einsatz. Zunächst wird eine Art Lanze in die Querflöte gesteckt. Diese Lanze ist in zehn Sektoren unterteilt, die jeweils einzeln mit einem Schlauch angeschlossen sind. Über eine angeschlossene Vakuumpumpe wird ein Unterdruck erzeugt und gleichmässig auf alle Sektoren verteilt. Mit ihrem System können die Absolventen in weniger als einer Sekunde detektieren, welche der zehn Klappen der Querflöte undicht sind. Die Messwerte der Drucksensoren werden digitalisiert und mittels Mikrocontroller abgespeichert. Auf dem Touchscreen des Messgeräts ist die Visualisierung der Werte sichtbar.
Serienproduktion gestartet
Die beiden Absolventen haben in ihrer Bachelorarbeit das Prüfgerät bis zur Vorserienreife entwickelt. «Das ist eine mustergültige Ingenieursarbeit in Zusammenarbeit mit einem Winterthurer KMU», so Co-Betreuer Roland Büchi. Das Projekt endete aber nicht mit der Bachelorarbeit. Am IAMP hat Michael Baumgartner zusammen mit Spiri das Messgerät inzwischen in die Serienproduktion gebracht und dafür sowohl die Regelung als auch das Softwareinterface entscheidend optimiert. Im April 2018 wurde das Produkt mit dem Namen «Qlue» an der Musikmesse Frankfurt vorgestellt, wo es international Beachtung fand. Werner Spiri ist zufrieden: «Die ZHAW hat meine Erwartungen in die Zusammenarbeit voll und ganz erfüllt.»