Ein Grenzlehrdorn misst nichts. Er liefert kein Mass, keine Zahl, keinen Wert für ein Protokoll. Er beantwortet eine einzige Frage, mit Ja oder Nein: Liegt Ihr Teil auf der richtigen Seite der Grenze? Genau deshalb ist er schneller und zuverlässiger als eine Bügelmessschraube.
Vorausgesetzt, man weiss, welche Grenze er prüft, und warum es zwei Lehren braucht, wo ein Instrument zu genügen schiene.
Zwei Lehren, zwei verschiedene Fragen
Die praktische Folge ist einfach. Geht die Gutseite durch und bleibt die Ausschussseite stehen, ist das Teil in Ordnung. Gehen beide durch, ist die Bohrung zu gross. Geht keine durch, ist sie zu klein. Kein Ablesen, keine Auslegung, kein möglicher Fehler.
Das erklärt auch, warum die Gutseite die volle Form und die volle Länge der Bohrung haben muss. Eine leicht ovale oder tonnenförmige Bohrung kann an zwei Punkten das richtige Mass zeigen und einen vollständigen Zylinder dennoch nicht durchlassen. Eine Bügelmessschraube sieht das nicht.
Ein Mass nach ISO 286 lesen
Eine Zeichnung sagt fast nie «Bohrung 10 mm». Sie sagt Ø10 H7. Diese Angabe enthält drei getrennte Informationen.
Bei einer Welle wird dieselbe Grammatik klein geschrieben. Ein Ø10 g6 liegt zwischen 9,986 und 9,995 mm, also vollständig unter dem Nennmass, was ein Spiel gegenüber der Bohrung H7 sicherstellt. Das ist die klassische Gleitpassung.
Dieselbe Toleranz ist nicht dasselbe Mass
Hier liegt der Punkt, den viele erst spät entdecken. Ein IT7 ist kein Wert, sondern ein Genauigkeitsgrad, bezogen auf den Durchmesser. Je grösser das Teil, desto breiter das Feld, weil grosse Abmessungen von Natur aus weniger genau zu fertigen sind.
Die Zehn-Prozent-Regel
Eine Lehre ist selbst ein gefertigtes Teil und damit toleriert. Die eingeführte Praxis gibt der Lehre zehn Prozent der Werkstücktoleranz, aufgeteilt auf die beiden Seiten. Und dieser Anteil wird innerhalb des Feldes abgezogen, niemals aussen.
Auf der Gutseite allein kommt eine zweite Zugabe hinzu: die Verschleissreserve, in der Grössenordnung eines Zehntels der Lehrtoleranz. Die Gutseite reibt bei jeder Prüfung und verliert Material, also Durchmesser. Die Reserve wird entgegen der Verschleissrichtung zugegeben, damit die Lehre länger richtig bleibt. Unter einer Werkstücktoleranz von etwa 0,09 mm wird sie unbedeutend und entfällt.
Auswahl im Katalog
Vier Entscheidungen, in dieser Reihenfolge.
| Entscheidung | Die Möglichkeiten | Was den Ausschlag gibt |
|---|---|---|
| Abstufung | 0,001 mm oder 0,01 mm | Ein Schritt von 1 µm rechtfertigt sich nur, wenn Ihre Toleranz unter 10 µm liegt. Sonst ist es ein teurerer Satz mit einer Auflösung, die Sie nicht nutzen können |
| Werkstoff | Stahl oder Hartmetall | Hartmetall für die Serienprüfung, wo der Verschleiss der Gutseite zum begrenzenden Faktor wird. Stahl für den gelegentlichen Einsatz |
| Griff | Mit oder ohne | Der Griff hält die Hand von der Lehre fern und begrenzt so die Ausdehnung. Ohne Griff für den Einbau in eine Vorrichtung |
| Länge des Prüfstifts | 15 mm oder 32 mm | 32 mm, um den Grund einer Bohrung zu erreichen oder eine Dicke zu durchqueren. 15 mm, wenn der Zugang frei ist und Steifigkeit zählt |
Bei Azurea bestehen zwei Familien nebeneinander. Die Sätze mit regelmässiger Abstufung, bei denen jede Lehre ein Nenndurchmesser ist, dienen dem Messen und dem feinen Sortieren. Die ISO-Grenzlehrdorne sind direkt auf eine Klasse der Zeichnung toleriert und damit bereit, ein H7 ohne Rechnung zu prüfen. Die Lehrringe von Cary decken die Aussenprüfung ab, in Stahl oder Hartmetall.
Was eine Prüfung verfälscht
Zuerst die Temperatur. Alle genormten Masse gelten bei 20 °C. Stahl dehnt sich um etwa 11 µm pro Meter und Grad, das sind 0,11 µm an einer Bohrung von 10 mm bei einem Grad Abweichung. Also nichts. Eine in der vollen Hand gehaltene Lehre steigt jedoch um rund zehn Grad, und diese 1,1 µm wechseln je nach zu prüfender Toleranz ihre Bedeutung.
Dann die Kraft. Die Gutseite muss unter ihrem eigenen Gewicht eindringen, ohne dass Sie drücken. Drücken verwandelt eine Attributprüfung in ein subjektives Urteil und lässt Teile ausserhalb der Toleranz durch.
Zuletzt der Verschleiss. Eine Gutseite wird mit den Durchgängen dünner und nimmt am Ende zu kleine Bohrungen an. Es gibt kein sichtbares Zeichen: nur die regelmässige Prüfung der Lehre selbst zeigt es. Das ist der Grund für die Verschleissreserve, und der Grund, warum ein Lehrensatz ein funktionales Verfalldatum hat, auch wenn er neu aussieht.
Kurz gefasst
Eine Bügelmessschraube gibt Ihnen ein Mass und lässt Sie urteilen. Eine Grenzlehre lässt Ihnen nichts zu urteilen, und genau das wird von ihr in der Serie verlangt. Beide ergänzen sich: die Messschraube, um eine Abweichung zu verstehen, die Lehre, um ohne Nachdenken zu sortieren.
Es bleibt die Regel, die alles Übrige zusammenfasst. Wählen Sie die Lehre nach der Toleranz der Zeichnung, nie nach dem Nennmass. Die Toleranz entscheidet über Abstufung, Werkstoff und die Frage, ob Sie eine ISO-Ausführung brauchen.
Und bei Ihnen, Lehren oder Instrumente in der Serie? Schreiben Sie es in die Kommentare.
Toleranzwerte nach ISO 286-1:2010, System von Toleranzen und Passungen. Das Prinzip von Gutseite und Ausschussseite folgt dem Taylorschen Grundsatz, aufgenommen in der Normenreihe ISO 1938 zu Grenzlehren. Produktangaben nach den Katalogen Azurea und Cary. Alle genormten Masse beziehen sich auf eine Temperatur von 20 °C.
