Winkelmesser (Bevel Protractor) erklärt: Winkel messen & warum es wichtig ist

Was ist ein Winkelmesser?

Ein Winkelmesser (Protractor) ist ein Messinstrument, typischerweise aus transparentem Kunststoff oder Glas, zur Winkelmessung. Einfache Winkelmesser sind Halbscheiben. Fortgeschrittene, wie der Winkelmesser mit Verstellarm (Bevel Protractor), haben ein oder zwei schwenkbare Arme zur Winkelmessung.

Die meisten messen Winkel in Grad (°). Radiant-Winkelmesser messen in Radiant. Die meisten sind in 180 gleiche Teile geteilt. Präzisionswinkelmesser unterteilen Grad weiter in Bogenminuten.

Sie werden für vielfältige mechanische und ingenieurtechnische Anwendungen genutzt. Ein häufiger Einsatz ist im Geometrieunterricht in Schulen.

Was ist ein Winkelmesser mit Verstellarm (Bevel Protractor)?

Ein Winkelmesser mit Verstellarm ist ein graduierter kreisförmiger Winkelmesser mit einem schwenkbaren Arm; dient zum Messen oder Anreißen von Winkeln. Manchmal sind Nonius-Skalen für präzisere Ablesungen angebracht. Weite Anwendung in architektonischem und mechanischem Zeichnen, obwohl die Nutzung durch moderne Zeichen-Software oder CAD abnimmt.

Universelle Winkelmesser mit Verstellarm werden auch von Werkzeugmachern verwendet; da sie Winkel durch mechanischen Kontakt messen, zählen sie zu den mechanischen Winkelmessern.

Der Winkelmesser mit Verstellarm wird verwendet, um Winkel mit sehr engen Toleranzen festzulegen und zu prüfen. Er liest auf 5 Bogenminuten (5′ oder 1/12°) und misst Winkel von 0° bis 360°.

Er besteht aus einem Strahl, einem graduierten Zifferblatt und einer Klinge, die über eine Daumenschraube und Klemme mit einer Schwenkplatte (mit Nonius) verbunden ist. Wenn die Kanten von Strahl und Klinge parallel sind, stimmt eine kleine Markierung auf der Schwenkplatte mit den Nulllinien auf dem graduierten Zifferblatt überein.

Zum Messen eines Winkels zwischen Strahl und Klinge von 90° oder weniger wird der Wert direkt von der Teilungszahl am Zifferblatt abgelesen, die durch die Markierung auf der Schwenkplatte angezeigt wird. Für Winkel über 90° subtrahiert man die am Zifferblatt angezeigten Grad von 180°, da das Zifferblatt von entgegengesetzten Nullmarken bis 90° in beide Richtungen graduiert ist.

Da die Teilungen sowohl auf der Hauptskala als auch auf dem Nonius sowohl rechts als auch links von Null nummeriert sind, kann jeder Winkel gemessen werden. Die Ablesung kann je nach Richtung, in die die Null auf der Hauptskala bewegt wird, entweder rechts oder links erfolgen.

Funktionsprinzip des Nonius-Winkelmessers mit Verstellarm

Da die Grundplatte (Stock) als eine der Arbeitskanten fungiert und die andere Arbeitskante die Klinge ist, die auf der kreisförmigen Platte gehalten wird, sehen Sie einige Beispielpositionen des Nonius-Winkelmessers in Aktion.

Dieser Verstellarm kann zusammen mit der kreisförmigen Platte am Hauptkörper rotieren. Das bedeutet, die Nonius-Skala auf der kreisförmigen Platte rotiert auf der Hauptskala, die auf dem Hauptkörper graduiert ist.

Der Nonius hat 12 Teilungen auf jeder Seite der Mitte Null (also 24 Teilungen insgesamt). Die 12 Teilungen entsprechen 60 Minuten auf dem Nonius (15, 30, 45, 60). Also 12 Teilungen = 60 Minuten. Eine Teilung = 60/12 = 5 Minuten. Auf der Hauptskala entspricht derselbe Bereich 23° (12 Nonius-Teilungen = 23° auf Hauptskala). Eine Nonius-Teilung = 1,91666° = 1° 55′.

Ähnlich wie beim Nonius-Messschieber: Die Null auf dem Nonius bewegt sich auf der Hauptskala. Bei der Messung zeigt die Nulllinie auf dem Nonius den Wert auf der Hauptskala an – den Hauptskalenwert.

An einer Stelle stimmen die Teilungen auf dem Nonius mit denen auf der Hauptskala überein. Dieser Wert wird als Nonius-Ablesung notiert. Mit diesen Werten und dem Nenmaß des Nonius-Winkelmessers können wir den Messwert berechnen.

Teile des Winkelmessers mit Verstellarm

• Schwenkplatte: Rotiert über dem Zifferblatt. Enthält integrierte Nonius-Skala.
• Lupe: Über der Nonius-Skala auf der Schwenkplatte. Dient zum klareren Ablesen der Winkelwerte auf Haupt- und Nonius-Skala.
• Nonius-Skala: Auf der Schwenkplatte fixiert, bewegt sich mit ihr. Gibt den verbleibenden Winkel in Minuten an. 60 Minuten = 1 Grad. In der Mitte hat der Nonius Null. 12 Teilungen auf jeder Seite der Null, jede 5 Minuten. Also 60 Minuten auf jeder Seite der Null.
• Winkelklemmschraube: Fixiert den Winkelmesser an einem bestimmten Winkel, damit nach dem Fixieren der Winkel ohne Störung gemessen werden kann. Verhindert Rotation der Schwenkplatte relativ zum Zifferblatt.
• Zifferblatt (Dial): Basis des Winkelmessers, auf der die anderen Teile sitzen. Hauptskala oder Zifferblattskala ist darauf markiert.
• Zifferblattskala (Dial Scale): Hauptteil des Winkelmessers. Enthält graduierte Skala von 0 bis 360 Grad. Jeder zehnte Grad ist nummeriert. 360 Grad in vier Divisionen zu je 90 Grad unterteilt.
• Klinge (Blade): Aus hochkohlenstoffhaltigem Stahl. Konische Klinge. Länge 150 mm oder 300 mm je nach Winkelmesser. Wenn Klinge parallel zum Stock steht, stimmt Nonius-Null mit Hauptskalen-Null überein. Eine Klingenseite hat 45°-Kante, die andere 30°, sodass 45° und 30° direkt gemessen werden können.
• Klingenklemmschraube: Fixiert die Klinge an einer bestimmten Position. Wird verwendet, wenn die erforderliche Klingenlänge an die Werkstückoberfläche angelegt wird.
• Stock: Eine der Kontaktflächen beim Winkelmessen. Integrierter Teil des Zifferblatts. Bewegt sich der Stock, rotiert das Zifferblatt relativ zur Klinge und der Winkelwert ändert sich. Das zu messende Werkstück liegt mit einer Seite am Stock, die andere an der Klinge. Die Klinge läuft im Schlitz des Stocks.

Vorteile des Winkelmessers mit Verstellarm

• Misst Winkel sehr präzise bis 5 Bogenminuten und bis 360 Grad.
• Sehr genaue Messung.
• Wird verwendet, um Winkel in sehr engen Toleranzen festzulegen und zu prüfen.

Anwendungen des Winkelmessers mit Verstellarm

• Prüfung von V-Blöcken.
• Prüfung der inneren abgeschrägten Fläche geschliffener Oberflächen.
• Messung spitzer Winkel.