flatfour

Wer misst mist Mist

[flatfour]

Fundamental ist das Messen bei Motoren; nicht so sehr bei Getrieben.
Dieser Beitrag sollte weiter vor erscheinen, erschien mir aber heute unzweckmässig, da er auch allgemein gilt, nicht nur für Getriebe.

Wer misst misst Mist.
"DER LEHRLING SCHWÄRMT VON 1000tel; DER MEISTER MISST IN 100tel."
Dieser saloppe Spruch hat besondere Bedeutung genossen bei der Einführung der digitalen Schieblehre, konsequenterweise heißt sowas ja Messchieber. Er ist keine Lehre.
Ich will euch nicht mit langen theoretischen Ergüssen über das Messsystem an sich langweilen, kann man ja im www nachlesen.
Ein Tatsache ist aber seit nunmehr über 100 Jahren unumstösslich: der Messschieber(MS) entspricht nicht den Abbee'schen Grundsätzen und ist folglich für Messungen um 1/100mm nicht geeignet.
Peng!
Das es nun diese digitalen Messschieber sogar mit Funkdatenausgang gibt für die Endkontrolle, liegt an etwas anderem. Man muss mehr als mit anderen Geräten sein Gefühl und die schnell zu erlernende Erfahrung, statt den komplizierten Umgang mit Micrometern hier reinstecken. Diese wäre noch als Vergleich in Waage. Doch die Ablesefehler sinken drastisch mit diesen neuen Geräten. Man muss nicht mehr einen Nonius ablesen können, mit Einstellmeistern umgehen können, wo zudem Ablesefehler, Interpretationen zwischen den Noniuseinteilung auch noch gehören.
Hier, auf dem Display, erscheint unmissverständlich eine Ziffernfolge; schneller angelegt und sie sind billig, sehr billig gg. 150 Micrometer in der Endkontrolle, die auch öftermal kalibriert werden müssen.
Eine grosse Kostenreduzierung.
Nur, allein schon der Begriff 'Gefühl' ist diffus, ein Gegensatz zur Messpräzision. Er beinhaltet was ungenaues. Das ist aber nicht schon alles, nein.
Früher galt die 0,05mm als Ablese-Obergrenze und Genauigkeit für eine Schieblehre, wegen diesem ganzen Messsystem Tam - Tam, obwohl schon einige, wenige mit 0,02mm Nonius auftauchten. Da hörte es aber schon mit der Ablesegenauigkeit auf. Gleiches Schieblehrenmaß 3x rumgereicht = 3 verschiedene Ableseantworten auf xx,02mm. Siehe Bild.
So, mit den digitalen MS ist es nun möglich das Jedermann, auch ein 8Jähriger Knirps, für 12 € in 1/100mm messen kann.
Wirklich??
Ich kann es auch noch weiter treiben:
auch die Displayerweiterung auf 1/1000mm ist vielleicht nur eine 2€ Frage, weil, ja weil die Hersteller es selbst eingesehen haben, das sowas absolut untauglich wäre.
Für 1/1000mm muss man schon klimatisierte Räume haben.
Sonst misst man wirklich Mist.
Aber möglich ist auch 1/10.000mm per Display. Genauer wird's dadurch leider nicht.

Das Obengesagte dient nun als Einführung für richtiges Messen, und das der digitale MS nicht das Maß aller Dinge ist, nur weil er in Werkstätten zuhauf rumliegt und Maße gehäuft in 1/100mm angegeben werden. Die meisten Laien sind da schon selbst unsicher ob der Angabe in 100tel.

Zuerst zur Genauigkeit der digitalenMS:-
Genauigkeit absolut +/- 0,02mm steht bei den meisten. Das heisst das von 100 MS einige 35,98mm messen und andere 36,02mm bei einem Präzisionsprüfmass von 36,0000mm. Da kann man üben was man will.
Da muss man sich 'nen neuen kaufen.
Die Genauigkeit nimmt auch bei MS ab, wenn sie lange in der Hand gehalten werden. Sie werden warm, dehnen sich aus.
MICROMETER z.B. haben deshalb auch Isolierflächen. Übrigens entsprechen Micrometer dem Abbee'schen Grundsatz.
Die kann man auch auf ein bestimmtes Maß -mit Einstellringen oder-stäben, Endmassen ect.- z.B. 45,000mm kalibrieren. MS nicht, die stellt man höchstens irgendwo auf '0', kann sie nicht auf 45,00mm kalibrieren.
Was aber wirklich schlimm wiegt, ist das Tiefenmaß meines Dicountermessschiebers. Der zeigt mir, selbst mit Messbrücke (ohne schon allein sehr unsicher), einen 0,4mm(!!) unterschiedlichen Betrag zum echten Messergebnis an. Untolerierbar und auch wiedermal ein Stückweit Erfahrung was man mit billigen digitalen MS so an teuren und unnötigen Zusatzarbeiten provozieren kann. Das konnte sich früher ein Noniusmessschieber nicht leisten. Klar, die gab es nie für 10€. Und wenn sah man es schon:-dünnes Blechgerät, Noniusteilung  schon augenscheinlich unterschiedlich.
Es gilt auch heute noch der alte Grundsatz, so man ein gutes Werkzeug haben will, man viel Geld in die Hand nehmen muss.
Die Reihenfolge von GUT nach SCHLECHT Messen ist:-
a) 100.000€ Messmaschinen
b) Micrometer innen wie aussen,
c) Innenmessgeräte (wie hier abgebildet)-sind kalibrierbar, entsprechen durch die Umlenkung aber nur z.T. dem Abbeeschen Grundsatz. Schnabelmicrometer für Innenmessungen da ähnl. dem MS
d) Messschieber, Teleskoplehren
e) Lineal
f) Zollstock oder Gliedermassstab
g) schätzen
So tröstet euch wenn ihr 3x mit dem Billigmesschieber vom Discounter 3 verschiedene Messergebnisse erhaltet. Es liegt fast nur an euch und dem Messsystem.
Mit Gefühl, Erfahrung und Übung gehts auch fast auch immer mit dem MS vom Dicounter.
Mit MS von dem Marktführer MITUTOYO geht es manchmal bei MS besser und leichter, wie mit billigeren. Die Führungen sind genauer und strammer. Mit Übung kann man sehr oft die Micrometer in der Schublade lassen.
Da müsst ihr aber nochmal eben locker 'nen 100er draufpacken.
Ohne vorher zu üben mit vorgegebenen Maßen, wo man sich selbst kontrollieren kann, wird das also nix.
Daher warne ich die Ungeübten bei Messungen die auf Verschleiss hindeuten, sofort teure Massnahmen zu ergreifen die eigentlich unnötig sind.
Die Bilder sprechen für sich.
Eine gewisse Entwarnung gibt es nun.
Ihr messt mit gleichen Schiebern immer mit dem gleichen Fehler. Das heißt, ein Maß an der Welle abgenommen, kann ich persönlich 2m weiter im Keller auf ein selbstgefertigtes Stück übertragen; die sind dann gleich. Gebe ich aber dieses Maß an eine Werkstatt zur Herstellung eines Teiles, so kann es passieren das dieses dann 2 oder gar 3/100mm daneben liegt.
Spätestens bei einer Reklamation wird man über das aufgeklärt was hier gerade geschrieben wird.
Nun 2 wichtige Regeln:-
a) man kann bei Innenmessungen, geradegehaltener MS nicht grösser messen, als die Bohrung ist, wohl kleiner- eben nicht die Mitte getroffen.
b) man kann bei Aussenmessungen nicht kleiner messen, als die Welle ist. Grösser geht immer, aber eben immer falsch, schief gehalten.
und noch eine
c) immer 3x messen. 3 verschieden Ergebnisse sagen euch, ihr könnt es noch nicht.
d) auch wichtig:- die Temperatur. Eine 50,00mm Bohrung bei 10 Grad im Keller gemessen, hat später bei 30 Grad in der Garage schon 50,02mm in Aluminium. Ja, korrekt die gleiche Bohrung.

Oder ja, ok, es liegt nur am Systen, ja ok, iss gut, ja-a-a, nicht an euch, nein.
Dann kauft euch doch was vernüftiges, man.
Musste mal hier und da 'ne Currywurst, Pommes Schranke weniger essen, dann reichts für'n Satz Micrometer.
RUNDLAUF:-
Gerade hier, im Getriebeblog kommt man schonmal auf die Idee den Rundlauf einer Welle zu messen. Grundsätzlich korrekt, aber mit o.g. Messgeräten unmöglich. Selbst eine Drehbank bietet nicht die Gewähr eines vergleichbaren - das heisst ein Schlosserkollege in der Firma mit seiner Drehbank kommt auf andere Werte - Rundlaufmaßes.
Es liegt an den Toleranzen der Backenfutter, Körnerspitzen, Wellenrundlauf der Maschine und der Zentrierbohrung. Besonders die Zentrierbohrung HATTE mal, als die Welle gerade frisch aus der Drehbank kam, diese Funktion der Aufnahme einer festen Körnerspitze der Drehbank. Da ging es noch auf 1/100mm. Ist die Welle allerdings schon mal über die Zentrierbohrung als Führung des Pressnippels von einem Lager abgepresst worden, wurde diese schon da evtl. von dem Nippel vermackt, oder gar mit'n Hammer bearbeitet worden, so ist ein nachvollziehbarer Rundlauf über diese Zentrierbohrung gemessen, nicht mehr sooo sicher.
Ergibt das so für Getriebewellen oft geforderte 0,02mm max. Rundlauffehler, kann man das akzeptieren. Ergibt diese Messung jedoch z.B. 0,05mm, muss man die Zentrierbohrung AUCH in Frage stellen, nicht nur die Welle.
Was tun?
Die einzig anerkannte Methode ist dann das Abrollen über einen Rundlaufprüfer.
Den kann man sich leicht selbst herstellen. ( die Herstellung erfolgt über 2 Präz. Winkel, die passend an beliebige Halter angeschweisst - gleichmässig, mehrfach geheftet - werden. Die Zweifler dieser do-it-yourself Methode weise ich auf einschlägige Geometriekenntnisse hin.)Letztes Bild.
Das Prinzip ist folgendes:-
die Welle liegt mit ihren bearbeiteten, geschliffenen Teilen in 2 Winkeln ziemlich weit auseinander in den Winkeln gelagert, wo sie darin quasi unverrückbar 'reinfällt'. Dreht man diese Welle, kann man mit einer Messuhr eine beliebige Stelle dazwischen auf Ausschlag prüfen.
Hat die Welle nur eine geschliffene Stelle in der Mitte, also einen Lagersitz z.B., so denkt man daran das so eine Welle nie unbearbeitet aus der Drehbank kommt. Immer sind Maße einzuhalten, nur die feinstbearbeitete Stelle eben eine noch bessere Oberfläche. Und dieser Rundlauf, das Lagermaß wird auch in der Produktion als Maß für Aussschuss oder Verkauf so geprüft wie hier. Mit Micrometer UND Rundlaufprüfer dieser geschilderten Art. Das die Maschinen-Getriebebaufirmen mittlerweile schnellere Methoden entwickelt haben, sei jetzt nicht interessant.

Somit liegen auch bearbeitete Stellen auch in den Winkeln Rechts und links von der Lagerstelle, nur eben keine polierten.
Bestens sind natürlich viele feinstbearbeitete Lagerstellen, wie eine Nocken- oder Kurbelwelle sie hat, welche man nutzen kann. Bei einer groben Stahlgusswelle mit nur einer feinstbearbeiteten Lagerstelle, kann es sein, daß die Gusshaut schon 1/100mm rubbelt; muss man berücksichtigen. Zumindest im Käfergetriebe gibt es solche Wellen aber nicht. Die sind alle bearbeitet.
Siehe besagtes Bild einer Nockenwelle (hier im Bild wird allerdings der Nockenhub, nicht der Rundlauf geprüft).

Vorsichtig muss man besonders bei konisch zulaufenden Wellenenden sein. Nicht das man durch schiebendes Drehen einen Rundlauffehler selbst provoziert.

Addition von Rundungsfehlern:-
was hier nach dem Lesen eindeutig klar ist, wird in der Praxis aber oft vernachlässigt.  Die Addition von 'zu früh' gerundeten Messwerten ergeben im Ergebniss eine komplette Falscheinstellung.
Ein Beispiel.
Die Messung ergab 1,76mm, ach was solls (rundet man auf) 1,80mm auf. Bei der nachfolgenden Aufteilung(s. KegelRollen-Lager einstellen + Triebling einstellen + ZF-Einstellen) -vielleicht sogar mit dem seltenen Faktor 1,1 multipliziert - ergibt nach VW-Formel 1,80 -0,2 = 1,6 x1,1 =1,76mm Scheibenstärke eine Seite; ergibt wieder aufgerundet ach was solls 1,80mm. Die andere Seite die Differenz  vom Ausgangswert = 0,0mm.  Die andere Lagerdeckelseite bekommt eben keine Scheibe.
Nun die korrektere Rechnung:
1,76mm -0,2mm = 1,53mm x1,1 = 1,72mm die Differenz vom Ausgangswert ist dann 0,04mm. Man hat keine 0,04er Scheibe, auch keine 1,72er also nimmt  man 0,05mm und 1,70mm.  Gesamtdicke also 1,75mm. Aber rechts und links im Lagerdeckel eine Scheibe! D.h. das Tellerrad kommt nun 0,05mm näher zum Triebling als mit dem aufgerundeten Ergebniss.

Durch die späte Rundung multiplizieren sich nicht Fehler zu obigen Ergebniss, das sich sicherlich in einem schlechten ZF-Spiel beim Einstellen des Trieblings endet, wenn man dort auch mit Messwerten ebenso  schlampt.
Aus 2-3/100mm hier und 2/100mm da werden schnell 0,1mm im Gesamtergebniss. Nicht viel für ein Spiel was 0,1 - 0,25mm betragen soll. Aber lag es vorher schon werksmässig an der Toleranzgrenze hat man jetzt, hier, so wie gezeigt, sicher ein grosses Problem.
Das korrekte ZF-Spiel ist möglicherweise nicht einstellbar.
Also dann nicht wundern.

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messschieber-0-02mm

[Trennschleifer51433]

Ausführlich und verständlich erklärt. Da hat man was fürs Leben.

Jeder Lehrling freut sich bei Deinem Artikel, wenn er ein Thema für den Wochenbericht sucht.

Und ich habe es auch gerne gelesen... 🙂🙂

[flatfour]

Datt geht runna wie butta😁 

[Mark-86]

Mehr wie halbe zehntel sind mit Messchiebern eigentlich nicht wirklich zu messen. Schon beim drehen sind selbst bei neuen Qualitätsmessschiebern zwischen innen und außenmaß schnell 3-5 hunderstel differenz drinnen.

Das taugt nur für einfache Schlossertätigkeiten und keine wichtigen mechanischen Bearbeitungen.

Da Lehrlinge aber heute kein Bohren, Drehen, Fräsen, Feilen und Sägen mehr lernen und da nicht einmal KFZ Meister heute mehr Bohren, Drehen, Fräsen, Feilen und Sägen lernen ist ein Messchieber schon präziser als alles was Mechatroniker von heute zu messen haben...

[tino27]

Ein Tischler misst in Millimeter. Ein Zimmermann in Zentimeter. Und der Maurer kann Frohsein wenn er auf dem Grundstueck bleibt.

[flatfour]

..und bei der BW kommt man schon noch weiter wie der Maurer.
Oberfeldwebel:- Müller!!! bei wieviel Grad siedet Wasser?
Müller:- bei 100 Grad Herr Obfw
Obfw:- Falsch,man!! bei 90, mensch!

1Tag später
"ähm Müller, achm, äh, sie hatten doch recht. Ich habe mich mit dem rechten Winkel vertan"

[notting]

Schon in der Schule mussten wir im Physiklabor alle Messungen mehrfach machen, den arithmetischen Mittelwert und den Standardfehler bestimmen. Jede Messung unterliegt halt einer gewissen Toleranz. Im Metalltechnik-Labor haben wir auch 1x eine µm-Messuhr verwenden müssen. Nie waren alle Messwerte exakt gleich, eben aufgrund div. Faktoren. Im E-Tech-Studium gab's dann noch Fehlerfortpflanzungsrechnung in der elektronischen Messtechnik usw.
Es gibt sogar ein komplettes Fraunhofer-Institut, das sich mit nichts anderem als physikalischer Messtechnik beschäftigt: http://www.ipm.fraunhofer.de/
Allerdings entwickeln die keine Messschieber, sondern machen z. B. holographische Objektvermessung, also messen superschnell die Topologie von Oberflächen bis in den µm-Bereich: http://www.ipm.fraunhofer.de/.../holoTop.html
Div. anderes Zeugs machen die natürlich auch, was mit dem Thema hier noch viel weniger zutun hat.

notting

[flatfour]

ja, danke für den Hinweis, den ich etwas erläutern darf.
Das Ergebniss einer Rechnung kann nie genauer sein, als in der geringste Ziffernzahl vorhanden ist.
0,0004 x 1,234 x50 x1 = 0  Taschenrechnerfreaks kommen hier auf ganze 5 Stellen nach dem Komma. Die ungenaueste Zahl ist die 1( die hier nicht mit unendlichen Stellen nach dem Komma dargestellt ist, sonst hätte sie zumindest hier eine endliche Stelle, also per Definition nur 1 Stelle hat), ergo gehts auch durch Multiplikation oder Addition nicht mehr genauer. Eine Stelle, ende Gelände.
Bei Additionen von (prinzipiell fehlerbehafteten) Messwerten geschieht gleiches, z.T. absurdes.
ja, das muss man auch lernen. Früher als es nur Rechenschiebergenauigkeiten gab, sprach kein Mensch davon: Warum auch, konnte doch eh' keiner ablesen.

Meine alte, aber 'neu erstandene, unbenutzte' Bremstrommel legte mein Kollege unter so einem 100.000€ Gerät, daß in 10.000telmm misst. Da konnte man im Papierausdruck noch schön die Schwingungen = eiern der Maße um einen Wert, der alten Drehbank aus den 1960er Jahren sehen.
Aber trotzdem nicht schlecht damals.