Häufige Fragen

Ein Messschieber ist ein Präzisionsmessgerät, das eine Länge zugleich an zwei Skalen abliest. Eine feste, in Millimetern geteilte Hauptskala liefert den ganzzahligen Teil der Messung; ein kurzer, daneben gravierter verschiebbarer Nonius holt den Bruchteil zurück, für den die Hauptskala zu grob ist. Zusammen erlauben sie einem Handinstrument, 0.02 mm aufzulösen — fünfzigmal feiner als das Millimeterlineal, auf dem es aufbaut — ganz ohne Batterie, Motor oder Elektronik. Ein üblicher Werkstatt-Messschieber deckt 0 bis 150 mm ab und trägt zwei Paar Messschenkel und ein Tiefenmaß, sodass ein Werkzeug Außenmaße, Innenmaße und Tiefen misst.

Stellen Sie sich ein Lineal mit einer Hilfsskala vor. Ein Lineal allein sagt Ihnen, dass das Objekt irgendwo zwischen 24 und 25 mm liegt, und überlässt Ihnen den Rest als Schätzung. Der Nonius nimmt Ihnen das Raten ab: Seine Teilstriche sind bewusst einen Bruchteil kürzer als die der Hauptskala, sodass immer nur einer davon exakt auf Höhe eines Hauptskalenstrichs liegen kann. Finden Sie den fluchtenden Strich, und seine Nummer sagt Ihnen, wie weit Sie tatsächlich über 24 mm hinaus sind. Ganze Millimeter vom Lineal, den Bruchteil von der Hilfsskala, beides addiert.

Der Messschieber ist das Instrument — die Schiene, die zwei Paar Messschenkel und das Tiefenmaß, die das Werkstück tatsächlich erreichen. Der Nonius ist die Skala, mit der er abgelesen wird; sie wurde von Pierre Vernier erfunden und wird auch an vielen anderen Instrumenten verwendet. Ein Nonius-Messschieber ist also schlicht ein Messschieber, der über einen Nonius abgelesen wird; ein Uhren-Messschieber und ein Digital-Messschieber sind dasselbe Instrument, bei dem der Nonius durch einen zahnradgetriebenen Zeiger oder einen elektronischen Geber ersetzt ist. In der Werkstatt kürzt man das ganze Werkzeug oft auf „den Nonius“ ab — daher die Verwirrung.

Der Nonius wurde 1631 vom französischen Mathematiker Pierre Vernier in einer Abhandlung über einen Vermessungsquadranten veröffentlicht. Er verfeinerte das System schräger Skalen, das der portugiesische Mathematiker Pedro Nunes 1542 beschrieben hatte — weshalb die Skala in weiten Teilen Europas bis heute Nonius heißt. Vernier selbst brachte seine Skala nie an einem Messschieber an: Schiebemessgeräte gab es bereits, ein bronzenes wurde in China auf das Jahr 9 n. Chr. datiert. Zusammengeführt wurden beide zum modernen Werkstattinstrument 1851 von Joseph R. Brown von Brown & Sharpe — der ersten Ausführung, die genau und bezahlbar genug für den allgemeinen Gebrauch war.

Die beiden klassischen Arten ohne Skala sind der Außentaster, dessen Schenkel sich nach innen krümmen, um eine Welle zu greifen, und der Innentaster, dessen Schenkel nach außen ausschwenken, um eine Bohrung zu überspannen. Keiner trägt eine Skala: Man stellt sie am Werkstück ein, hebt sie ab und misst die Schenkel an einem Lineal. Die beiden, denen Sie heute auf einer Werkbank weit eher begegnen, sind der Nonius-Messschieber, der von gravierten Skalen abgelesen wird, und der Digital-Messschieber mit LCD — mit dem Uhren-Messschieber als drittem, mechanischem Mittelweg.

In vier Handgriffen. Suchen Sie den letzten Millimeterstrich der Hauptskala, den die Nonius-Null bereits überschritten hat — das ist die Hauptskalenablesung. Fahren Sie den Nonius entlang zu dem einen Teilstrich, der exakt auf Höhe eines Hauptskalenstrichs liegt. Multiplizieren Sie diese Teilstrichnummer mit der Ablesegenauigkeit, meist 0.02 mm. Addieren Sie beides: TR = MSR + (VSR × LC). Eine Nonius-Null knapp hinter 24 mm mit übereinstimmendem fünfzehntem Teilstrich ergibt 24 + (15 × 0.02) = 24.30 mm. Schließen Sie vor Beginn die Messschenkel und prüfen Sie, ob das Instrument null anzeigt, und korrigieren Sie jede gefundene Abweichung.

Wischen Sie Messschenkel und Werkstück ab, schließen Sie die Messschenkel vollständig und prüfen Sie, ob die Skalen null anzeigen. Wählen Sie das richtige Element für die Aufgabe: die langen unteren Messschenkel für Außenmaße, die oberen Schneiden für Innenmaße, den am Ende austretenden Stab für Tiefen. Legen Sie das Werkstück an den festen Messschenkel und führen Sie den beweglichen mit dem Feineinstellrad heran, bis Sie leichten Kontakt spüren — Zusammendrücken misst, wie weit das Werkstück nachgibt, nicht wie groß es ist. Klemmen Sie die Feststellschraube, wenn Sie das Instrument zum Ablesen abheben müssen, schauen Sie frontal auf die Skala, damit die Parallaxe keinen Teilstrich verschiebt, und öffnen Sie die Messschenkel wieder, bevor Sie es ablegen.

Ein metrischer Messschieber hat eine Hauptskala in ganzen Millimetern und einen Nonius mit 50, 20 oder 10 Teilstrichen, was eine Ablesegenauigkeit von 0.02, 0.05 oder 0.1 mm ergibt. Lesen Sie den letzten Millimeterstrich, den die Nonius-Null überschritten hat, finden Sie den übereinstimmenden Nonius-Teilstrich, multiplizieren Sie ihn mit der Ablesegenauigkeit und addieren Sie. Beim gängigen 50-teiligen Nonius ist jeder fünfte Strich mit 0 bis 10 beziffert, und jede dieser Zahlen steht für ein Zehntel Millimeter — stimmt also der mit 3 bezeichnete Strich überein, sind Sie 0.30 mm hinter dem Millimeterstrich, und ein zwei Teilstriche weiterer Strich fügt weitere 0.04 mm hinzu.

Ein zölliger Messschieber teilt jeden Zoll seiner Hauptskala in vierzig Teile; ein Teilstrich ist also 0.025 in, und jeder vierte Teilstrich ist als Zehntelzoll beziffert. Der Nonius trägt 25 Teilstriche, was eine Ablesegenauigkeit von 0.025 ÷ 25 = 0.001 in ergibt. Lesen Sie die bezifferten Zehntel, addieren Sie 0.025 in für jeden kleinen Teilstrich, den die Nonius-Null darüber hinaus überschritten hat, und addieren Sie dann den übereinstimmenden Nonius-Teilstrich als Tausendstel. Eine Nonius-Null drei kleine Teilstriche hinter 1.4 in mit übereinstimmendem zwölftem Nonius-Strich ergibt 1.4 + 0.075 + 0.012 = 1.487 in.

Die Nonius-Teilstriche sind bewusst etwas kürzer als die der Hauptskala. Bei einer 50-teiligen Skala sind 50 Nonius-Teilstriche so gelegt, dass sie 49 mm überspannen; jeder misst also 0.98 mm — exakt 0.02 mm weniger als ein Millimeter. Dieser Fehlbetrag summiert sich, sodass immer nur ein Nonius-Strich auf Höhe eines Hauptskalenstrichs liegen kann, und welcher es ist, verrät den Nachkommateil der Ablesung.

Die Ablesegenauigkeit ist der kleinste Unterschied, den das Instrument auflösen kann, und sie entspricht einem Teilstrich der Hauptskala geteilt durch die Zahl der Nonius-Teilstriche. Ein 50-teiliger Nonius auf einer 1-mm-Hauptskala ergibt 1 ÷ 50 = 0.02 mm. Ein 20-teiliger Nonius ergibt 0.05 mm, ein 10-teiliger 0.1 mm. Man nennt sie auch Nonius-Konstante, weil sie der Differenz zwischen einem Hauptskalen- und einem Nonius-Teilstrich entspricht.

Er misst Längenmaße — den Abstand zwischen zwei Flächen — in Millimetern oder Zoll. Bei einem typischen Instrument mit 0–150 mm umfasst das Außenmaße wie einen Wellendurchmesser oder eine Blechdicke, Innenmaße wie eine Bohrung oder eine Nutbreite und Tiefen wie ein Sackloch oder einen Absatz, jeweils mit einer Auflösung von 0.02 mm. Er misst weder Winkel noch Rundheit, Ebenheit, Oberflächengüte oder Kraft; jedes davon braucht sein eigenes Instrument.

Für vier Dinge, und ein guter Messschieber erledigt alle ohne Werkzeugwechsel. Die langen unteren Messschenkel nehmen Außenmaße — Wellendurchmesser, Materialdicken, Werkstückbreiten. Die oberen Schneiden nehmen Innenmaße — Bohrungsdurchmesser, Nut- und Rillenbreiten. Das am Ende austretende Tiefenmaß misst Bohrungstiefen und Aussparungen. Der flache Absatz am Ende der Schiene misst Stufenhöhen, den Abfall von einer Fläche zur nächsten. Anreißen ist eine fünfte Aufgabe, zu der die Messschenkel oft herangezogen werden — sie stumpft die Messflächen jedoch ab und gelingt mit einer Reißnadel besser.

Überall dort, wo ein Maß auf wenige Hundertstelmillimeter stimmen muss und ein Lineal nicht genügt. Zerspaner prüfen gedrehte und gefräste Teile gegen die Zeichnung; Monteure prüfen vor dem Zusammenbau Spiele zwischen Welle und Bohrung; Kfz-Techniker messen Bremsscheiben, Beläge und Lagerschalen auf Verschleiß; Schul- und Hochschullabore setzen sie für Dichte- und Volumenversuche ein — weshalb das Ablesen in so vielen Lehrplänen auftaucht; und Selbermachende greifen ständig danach, bei 3D-gedruckten und CNC-Teilen, Schmuck, Büchsenmacherei und Wiederladen. Gerade die Nonius-Ausführung wird überall dort bevorzugt, wo eine Batterie ein Risiko wäre — im Kühlschmierstoff, im Außeneinsatz oder im Prüfungsraum.

Ein Messschieber misst den Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen genauer und wiederholbarer, als ein Lineal es erlaubt, und er erreicht Stellen, an die ein Lineal nicht kommt: die gegenüberliegende Wand einer Bohrung, den Grund eines Sacklochs, den Durchmesser einer Welle, die keine gerade Kante überspannen kann. Einfache Federtaster übertragen nur das Maß, das Sie anschließend am Lineal ablesen; Nonius-, Uhren- und Digital-Messschieber tragen ihre eigene Skala und liefern die Zahl direkt. Für alle, die von einer Autosuche kommen: Ein Bremssattel heißt auf Englisch ebenfalls „caliper“, ist aber ein völlig anderes Bauteil, das die Beläge auf die Scheibe presst und nichts misst.

Er kann eine Bohrung messen, liest aber erfahrungsgemäß etwas zu klein. Die oberen Schneiden haben einen kleinen Spitzenradius, erreichen also den weitesten Punkt der Wand nicht ganz, und der Fehler wächst, je kleiner die Bohrung wird. Kippen Sie den Messschieber in der Bohrung und behalten Sie den größten Wert, denn jede Linie, die die Mitte verfehlt, ist eine Sehne — und eine Sehne ist kürzer als der Durchmesser. Für eine Passbohrung nehmen Sie besser ein Innenfeinmessgerät oder eine Innenmessschraube.

Der Nullpunktfehler ist der Wert, den das Instrument bei vollständig geschlossenen Messschenkeln anzeigt, obwohl es nichts anzeigen sollte. Liegt die Nonius-Null rechts der Hauptskalen-Null, ist der Fehler positiv und Sie ziehen ihn von jeder Ablesung ab. Liegt sie links, ist der Fehler negativ und Sie addieren die Korrektur. Die Messschenkel stehen weiterhin dort, wo sie stehen; nur die Skala lügt Sie an.

Der Messschieber ist das vielseitigere Instrument: Er misst Außenmaße, Innenmaße und Tiefen über einen Bereich von 0–150 mm, typischerweise auf 0.02 mm. Eine Bügelmessschraube misst nur Außenmaße, über etwa 25 mm je Bügel, löst aber 0.01 mm auf und ist wiederholgenauer, weil die Ratsche den Messdruck steuert. Greifen Sie für allgemeine Arbeiten zum Messschieber und zum Mikrometer, sobald die Toleranz enger als etwa 0.02 mm wird.

Weil kein Instrument ein Maß feiner melden kann als seine Ablesegenauigkeit. Eine 5/8-Zoll-Kugel misst 15.875 mm. Ein 0.02-mm-Messschieber meldet 15.88; ein 0.05-mm-Messschieber kann nur auf 15.90 landen. Keiner liegt falsch — beide tun ihr Bestes im Rahmen ihrer Skala. Laden Sie die Kugellagerkugel in den Simulator und schalten Sie die Ablesegenauigkeit durch, um es zu sehen.

Ein digitaler Messschieber ist schneller abzulesen und beseitigt Parallaxenfehler und Verlesen — deshalb arbeiten die meisten Werkstätten heute damit. Ein Nonius-Messschieber braucht keine Batterie, kann nicht driften und übersteht Kühlschmierstoff und Späne, die eine elektronische Skala töten würden. Und den Nonius zu lernen ist das, was einem beibringt, was die Zahl bedeutet — weshalb diese Lesefähigkeit weiterhin geprüft wird.

Mitutoyo ist der übliche Bezugspunkt — japanische Fertigung, rückführbare Kalibrierung, Messschenkel, die eben und parallel bleiben, und der Name, den die meisten Werkstätten und Prüflabore als Maßstab nehmen. Starrett, Tesa und Brown & Sharpe stehen daneben, Mahr und Preisser sind die gängigen europäischen Optionen. Darunter bringen Insize, Baker, Yuzuki und ähnliche Hersteller brauchbare Instrumente für Ausbildung und allgemeine Arbeit zu einem Bruchteil des Preises heraus. Was sie trennt, ist nicht die Skala — die ist nur Gravur —, sondern die Steifigkeit der Schiene, Parallelität und Finish der Messschenkel und die Leichtgängigkeit des Schiebers. Deshalb liest ein billiger Messschieber geschlossen oft richtig und driftet, je weiter man die Schiene entlangfährt. Kaufen Sie einen mit rückführbarem Kalibrierschein und prüfen Sie ihn an einem Endmaß, statt dem Etikett zu vertrauen.