Messschieber (analog und digital)

Der Messschieber ist eines der verbreitetsten und vielseitigsten Messgeräte in Messtechnik und Werkstatt. Mit einem einzigen Instrument lassen sich Längen, Außen- und Innendurchmesser, Tiefen und Absätze messen — über die Relativbewegung eines beweglichen Schiebers entlang einer festen Schiene. Die drei wichtigsten Ausführungen — mit Nonius, mit Rundskala und digital — bieten abgestufte Leistungen bei Auflösung, Ablesegeschwindigkeit und Datenübertragung und machen den Messschieber für ein sehr breites Feld manueller und qualitätssichernder Anwendungen geeignet.

Funktionsprinzip

Die Messung beruht auf dem Vergleich zwischen einer in Millimetern geteilten Hauptskala (bei Modellen mit Doppelskala auch in Zoll) und einem beweglichen Schieber, der sich daran entlangbewegt. Bei herkömmlichen Nonius-Ausführungen ergibt sich der Millimeterbruchteil aus dem Zusammentreffen der Striche von Hauptskala und Nonius, mit typischen Auflösungen von 0,05 mm oder 0,02 mm. Messschieber mit Rundskala setzen die Bewegung des Schiebers über ein Zahnstange-Ritzel-System in eine Zeigerdrehung um, was eine anschauliche und parallaxefreie Ablesung ergibt. Digitale Messschieber arbeiten mit kapazitiven oder induktiven Aufnehmern, die ein zum Weg proportionales elektrisches Signal erzeugen, angezeigt auf einem LCD-Display mit Auflösungen bis 0,01 mm.

Typische technische Merkmale

Messbereich

Die üblichen Messbereiche sind 0-150 mm, 0-200 mm und 0-300 mm, mit Sonderausführungen bis 1000 mm und darüber. Die Wahl des Bereichs richtet sich nach der Größe der zu prüfenden Werkstücke und nach der geforderten Steifigkeit: größere Bereiche erfordern längere Schienen und kräftigere Messschenkel, um die elastische Verformung während der Messung zu begrenzen.

Auflösung und Genauigkeit

Die typische Auflösung beträgt 0,05 mm bei einfachen Nonius-Ausführungen, 0,02 mm bei Präzisions-Nonius-Ausführungen und 0,01 mm bei digitalen sowie hochwertigen Rundskalen-Modellen. Die nach ISO 13385-1 festgelegte Fehlergrenze liegt bei einem Gerät von 0-150 mm in der Größenordnung von ±0,02 mm, mit Werten, die sich mit zunehmendem Messbereich linear verschlechtern. Die Wiederholpräzision hängt außerdem von der aufgebrachten Messkraft ab: bei nachgiebigen oder dünnwandigen Werkstücken sind Messschieber mit Feststellhebel und Feineinstellung vorzuziehen.

Geometrie der Messschenkel

Die meisten Messschieber verfügen über Messschenkel für Außenmessungen, obere Schenkel für Innenmessungen, eine Tiefenmessstange und eine Absatzmessfunktion. Es gibt spezialisierte Ausführungen: Messschieber mit feinen Spitzen für kleine Bohrungen, Messerschenkel für Nuten, lange Schenkel für tiefe Innenmessungen, Spitzenschenkel für Zentrierbohrungen sowie Messschieber für Achsabstände und Gewinde.

Industrielle Anwendungen

Messschieber werden in der mechanischen Werkstatt zur Maßkontrolle gedrehter, gefräster und geschliffener Teile eingesetzt — in Fertigung und Instandhaltung —, in Prototypenlaboren, bei der Maßprüfung zugekaufter Bauteile und in der statistischen Prozesslenkung (SPC). Die digitale Ausführung mit Datenausgangsschnittstelle ist im Umfeld Industrie 4.0 besonders geschätzt, für die automatische Erfassung der Messwerte in MES-Systeme und für die Erzeugung von Qualitätsberichten in Echtzeit.

Bezugsnormen

Konstruktion und messtechnische Prüfung von Messschiebern sind vor allem in der Norm ISO 13385-1 geregelt, die die historische DIN 862 abgelöst hat und die Genauigkeitstoleranzen, die Maßanforderungen an die Messschenkel, die Oberflächenmerkmale und die Prüfbedingungen festlegt. Für digitale Messschieber gelten zusätzlich Festlegungen zur Unsicherheit von Aufnehmern und Anzeigen. Die regelmäßige Kalibrierung mit zertifizierten Endmaßen und Referenz-Messschiebern sichert die messtechnische Rückführbarkeit nach ISO/IEC 17025 und, in Italien, nach dem Accredia-Schema.

Kriterien für die Auswahl des Geräts

Bei der Auswahl des am besten geeigneten Messschiebers sind zu berücksichtigen: der erforderliche Messbereich, die von der Anwendung geforderte Auflösung, die Nenngenauigkeit, die Umgebungsbedingungen (Flüssigkeiten, Staub, Schwingungen — mit den Schutzarten IP54, IP65 und IP67 bei abgedichteten Digitalmodellen), der Bedarf an Datenausgabe (USB, RS-232, Bluetooth), die Geometrie der Messschenkel und die mechanische Robustheit. Für wiederkehrende Kontrollen in großem Umfang empfehlen sich Digitalmodelle mit automatischer Erfassung; für gelegentliche Messungen in rauer Umgebung kann eine Nonius- oder Rundskalen-Ausführung vorzuziehen sein, da sie von Haus aus widerstandsfähiger ist.

Der Messschieber bleibt dank Vielseitigkeit, einfacher Handhabung und Preis-Leistungs-Verhältnis ein unersetzliches Instrument der Werkstattmesstechnik. Die richtige Wahl zwischen den verschiedenen technischen Ausführungen und den verfügbaren messtechnischen Spezifikationen ist der erste Schritt, um verlässliche Messungen und eine rückverfolgbare Maßkontrolle zu gewährleisten.