Der Winkelmesser: Funktionsweise und warum er unverzichtbar ist

Was ist ein Winkelmesser?

Ein Winkelmesser ist ein Messinstrument, typischerweise aus transparentem Kunststoff oder Glas, zur Winkelmessung. Einige Winkelmesser sind einfache Halbkreise. Fortgeschrittene Winkelmesser, wie der Winkelmesser mit Anreißlineal (Bügelwinkelmesser), haben ein oder zwei schwenkbare Arme, die zur Winkelmessung verwendet werden können.

Die meisten Winkelmesser messen Winkel in Grad (°). Bogenmaß-Winkelmesser messen in Radiant. Die meisten sind in 180 gleich große Teile unterteilt. Präzisionswinkelmesser unterteilen Grade weiter in Bogenminuten.

Sie werden für verschiedene mechanische und ingenieurtechnische Anwendungen eingesetzt. Ein häufiger Gebrauch ist im Geometrieunterricht in Schulen.

Was ist ein Bügelwinkelmesser?

Ein Bügelwinkelmesser ist ein graduierter Kreismesser mit einem schwenkbaren Arm; er dient zum Messen oder Anreißen von Winkeln. Manchmal sind Vernierskalen angebracht, um präzisere Messwerte zu erhalten. Er findet breite Anwendung in architektonischen und mechanischen Zeichnungen, obwohl seine Nutzung mit moderner CAD-Software abnimmt.

Universelle Bügelwinkelmesser werden auch von Werkzeugmachern verwendet; da sie Winkel durch mechanischen Kontakt messen, werden sie als mechanische Winkelmesser klassifiziert.

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

Der Bügelwinkelmesser besteht aus einem Schenkel, einem graduierten Zifferblatt und einer Anreißlinie (Klinge), die über eine Schraubmutter und Klemme mit einer Drehplatte (mit Vernierskala) verbunden ist. Wenn die Kanten von Schenkel und Klinge parallel sind, stimmt eine kleine Markierung auf der Drehplatte mit den Nulllinien auf dem graduierten Zifferblatt überein.

Um einen Winkel zwischen Schenkel und Klinge von 90° oder weniger zu messen, kann der Wert direkt von der Graduierungszahl auf dem Zifferblatt abgelesen werden, die durch die Markierung auf der Drehplatte angezeigt wird. Für Winkel über 90° subtrahiert man die auf dem Zifferblatt angezeigten Grade von 180°, da das Zifferblatt von entgegengesetzten Nullmarken bis 90° in jede Richtung graduiert ist.

Da die Teilungen sowohl auf der Hauptskala als auch auf der Vernierskala sowohl rechts als auch links von der 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 Vernier-Bügelwinkelmessers

Da die Basisplatte (Stock) als eine der Arbeitskanten dient und die andere Arbeitskante die Klinge ist, die auf der Kreisplatte gehalten wird. Sie können einige Beispielpositionen des Vernier-Bügelwinkelmessers in Aktion sehen.

Dieser verstellbare Klingenarm kann zusammen mit der Kreisplatte am Hauptkörper rotieren. Das bedeutet, die Vernierskala auf der Kreisplatte wird auf der Hauptskala rotiert, die auf dem Hauptkörper graduiert ist.

Die Vernierskala hat 12 Teilungen auf jeder Seite der Mittellinie (insgesamt 24 Teilungen). Die 12 Teilungen entsprechen 60 Minuten auf der Vernierskala (wie 15, 30, 45, 60). Das bedeutet: 12 Teilungen = 60 Minuten.

Eine Teilung = 60/12 = 5 Minuten. Auf der Hauptskala wird derselbe Bereich als 23° dargestellt (12 Teilungen auf der Vernierskala = 23° auf der Hauptskala). Eine Teilung auf der Vernierskala = 1,91666° = 1° 55′ (ein Grad 55 Minuten).

Ähnlich dem Funktionsprinzip des Verniermessschiebers bewegt sich die Null auf der Vernierskala auf der Hauptskala. Bei der Messung zeigt die Nulllinie auf der Vernierskala den Wert auf der Hauptskala an, den sogenannten Hauptskalenwert.

An einer Stelle fallen die Teilungen auf der Vernierskala mit denen auf der Hauptskala zusammen. Dieser Wert wird als Vernierskalenwert notiert. Mit diesen Werten zusammen mit dem kleinsten Teilungswert des Vernier-Bügelwinkelmessers kann der Messwert berechnet werden.

Teile des Bügelwinkelmessers

• Drehplatte: Die Drehplatte rotiert über dem Zifferblatt. Sie hat eine integrierte Vernierskala.
• Lupe: Über der Vernierskala auf der Drehplatte befindet sich eine Lupe, um die Werte auf Haupt- und Vernierskala deutlicher abzulesen.
• Vernierskala: Auf der Drehplatte fixiert und bewegt sich mit ihr. Gibt den verbleibenden Winkel in Minuten an. 60 Minuten = 1 Grad. Die Vernierskala erhöht die Messgenauigkeit. In der Mitte hat sie Null. 12 Teilungen auf jeder Seite der Null, jede Teilung = 5 Minuten. Also 60 Minuten auf jeder Seite der Null.
• Winkelklemmschraube: Fixiert den Bügelwinkelmesser an einem bestimmten Winkel, damit nach dem Fixieren der Winkel ohne Störung gemessen werden kann. Verhindert die Rotation der Drehplatte relativ zum Zifferblatt.
• Zifferblatt: Die Basis des Bügelwinkelmessers, auf der die anderen Teile sitzen. Die Hauptskala ist darauf markiert.
• Zifferblattskala: Der Hauptteil des Bügelwinkelmessers. Enthält die graduierte Skala von 0° bis 360°. Jeder zehnte Grad ist nummeriert. Die 360° sind in vier Abschnitte zu je 90° unterteilt.
• Klinge (Blade): Aus hochwertigem Kohlenstoffstahl. Konische Klinge. Länge 150 mm oder 300 mm. Wenn die Klinge parallel zum Stock steht, stimmt die Null der Vernierskala mit der Null der Hauptskala überein. Eine Klingenseite hat eine 45°-Kante, die andere 30°, sodass diese Winkel direkt gemessen werden können.
• Klingenklemmschraube: Fixiert die Klinge an einer bestimmten Position. Wird verwendet, wenn die erforderliche Klingenlänge an das Werkstück angelegt wird.
• Stock (Anschlag): 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 Werkstück wird einerseits an den Stock, andererseits an die Klinge angelegt. Die Klinge läuft im Schlitz des Stocks.

Vorteile des Bügelwinkelmessers

• Sehr präzise Winkelmessung bis 5 Bogenminuten und bis 360 Grad.
• Sehr genaue Messung.
• Dient zum Festlegen und Prüfen von Winkeln in engsten Toleranzen.

Anwendungen des Bügelwinkelmessers

• Prüfung von V-Blöcken.
• Prüfung der inneren Anlauf Fase von geschliffenen Flächen.
• Messung spitzer Winkel.