Ratgeber
Das Messen winziger Längen und Abstände ist eine wichtige Voraussetzung für hochpräzise Fertigungsverfahren. Schon Abweichungen im Bruchteil eines Millimeters können beispielsweise beim Rundlauf einer Welle fatale Folgen haben. Messuhren und Fühlhebelmessgeräte kommen diesen Fehlern auf die Spur.
Wie diese taktilen Geräte funktionieren und worauf es bei der Beschaffung von Fühlhebelmessgeräte ankommt, das erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Fühlhebelmessgeräte und auch Messuhren sind Geräte, die winzige Längen und Verschiebungen sehr genau messen können. Im Gegensatz zu anderen Handmessgeräten für numerische Werte, zum Beispiel Messschieber oder Bandmaße, ist ihr Haupteinsatzzweck die Messung von Differenzen oder die Überprüfung der Parallelität.
Anders als Messuhren mit ihren starren Fühlern verfügen Fühlhebelmessgeräte über einen drehbar gelagerten Hebel, der auch Messungen an sonst unzugänglichen Stellen ermöglicht. Die Messung erfolgt auch hier in der Regel über eine Hartmetallkugel am Ende des Fühlhebels.
Bei klassischen Fühlhebelmessgeräten handelt es sich um rein analoge Instrumente, bei denen kleinste Bewegungen des Hebels durch feinmechanische Elemente wie Schwalbenschwanzführungen, Zahnstange und Zahnrädern sozusagen vergrößert auf einen Feinzeiger übertragen werden.
In der Grundstellung wird der Zeiger durch ein Zahnrad mit Vorspann- oder Spielausgleichsfeder auf den Anfangswert gesetzt. Der Messbolzen der Uhr beziehungsweise der Hebel des Fühlhebelmessgeräts ist durch eine Messkraftfeder in der Grundstellung fixiert. Wird Druck auf Bolzen oder Hebel ausgeübt, überträgt eine Zahnstange als Verlängerung die Bewegung auf ein Zahnstangenritzel, das wiederum das Zeigerritzel bewegt. Die Bewegungen erfolgen dabei grundsätzlich linear, und zwar bei Uhren axial, bei Fühlhebelmessgeräten in Winkeln.
Der Zeiger befindet sich in einem Rundinstrument vor einem kreisförmigen Zifferblatt mit Auslösungen meist zwischen 0,001 und 0,01 Millimeter. Typische maximale Messbereiche liegen bei 0,012 und 0,800 Millimeter. Die Präzision von Fühlhebelmessgeräten lässt sich durch Kalibrierung sicherstellen, entweder nach ISO oder durch ein DAkkS-akkrediertes Labor.
Da Fühlhebelmessgeräte für die Erfassung von relativen Werten gedacht sind, ist ein fixer Montagepunkt des Geräts zwingend notwendig. Die meisten Uhren und Fühlhebelmessgeräte verfügen dazu über entsprechende Montagehilfen, zum Bespiel an einem Messstativ. Für die eigentliche Messung wird der Fühler in das montierte Gerät hineingeschoben beziehungsweise abgewinkelt und an dem ersten zu messenden Punkt des Werkstücks wieder freigegeben. Üblicherweise erfolgt danach die Einstellung des Nullpunkts über eine Stellschraube. Ist die Messung erfolgt, kann der nächste Messpunkt angesteuert werden. Die jeweiligen Unterschiede lassen sich am Zifferblatt ablesen.
Während Messuhren mit ihren Messkolben ausschließlich gradlinige axiale Bewegungen erfassen, lässt sich der Hebel bei Fühlhebelmessgeräten drehen. Dies ermöglicht auch den Gebrauch an für Messuhren unzugänglichen Stellen. Während der Messung kann allerdings der sogenannte Kosinus-Effekt auftreten, bedingt durch Abweichung des Fühlers von der Geräteachse. Der abgelesene Wert muss deshalb bei einer Abweichung von mehr als 0 Grad von der Geräteachse um einen Kompensationswert korrigiert werden.
Bei 10 Grad Abweichung beträgt der Kompensationsfaktor bei einem Standardfühler 0,98, bei 30 Grad 0,86 und bei 60 Grad 0,50. Erscheint bei bei einer Messung in einem Winkel von beispielsweise 30 Grad 0,100 Millimeter auf der Skala, so beträgt der tatsächliche Wert nur 0,086 Millimeter. Bei 60 Grad Abweichung wären dies sogar nur 0,050 Millimeter.
Gibt es auch digitale Bauformen von Fühlhebelmessgeräten?
Wie bei Messschiebern inzwischen üblich, sind auch Fühlhebelmessgeräte mit digitaler Anzeige verfügbar. Die Bedienung ist identisch, es gibt einen Einschaltknopf sowie Knöpfe für die Nullstellung sowie zur Umschaltung zwischen Zoll und Millimeter. Hinsichtlich des Messbereichs und der Genauigkeit sind digitale Ausführungen mit den analogen vergleichbar, ermöglichen aber häufig auch die Erfassung und die Weitergabe von Daten über Schnittstellen.
Ist die Messrichtung entscheidend?
Ja, sofern sich das Werkstück in Bewegung befindet. Das ist beispielsweise bei einer Rundlaufmessung der Fall. Grundsätzlich sollte die Drehrichtung weg vom Messinstrument führen.
Was ist unter den Begriffen Bubitaster oder Puppitaster zu verstehen?
In einigen Landesteilen und in der Schweiz sind die Begriff Bubitaster und oft noch häufiger Puppitaster geläufig. Gemeint sind aber immer Fühlhebelmessgeräte.
Lässt sich der Messeinsatz am Messtaster auswechseln?
Viele Gräte ermöglichen den Austausch, zum Beispiel des Wechsel von einer Hartmetallkugel zu einem Rubin.