Ratgeber
Winkelmesser werden in zahlreichen Branchen genutzt, sei es im Handwerk, im Bau- und Industriewesen oder im medizinischen Sektor. Sie dienen dazu, Innen- oder Außenwinkel zu messen und gegebenenfalls zu übertragen und anzuzeichnen. Welche Arten von Winkelmessern es gibt, was sie spezifiziert und worauf bei der Auswahl zu achten ist, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Winkelmesser, auch Gradmesser oder fachsprachlich Goniometer genannt, sind Instrumente, die im Bauwesen, Ingenieurwesen, im Handwerk und in der Industrie vielfach zum Einsatz kommen. Ihre primäre Funktion ist es, den Grad von Winkeln zu bestimmen und diese gegebenenfalls zu markieren oder zu übertragen. Das ist wichtig, wenn es darum geht, Werkstücke mit speziellen Abmessungen zu fertigen oder Bauteile herzustellen, die exakt in Maschinen oder größere Konstruktionen passen müssen. In der Metall- und Holzverarbeitung finden Winkelmesser unter anderem Verwendung, um genaue Schnitte durchführen und Komponenten korrekt anordnen oder ausrichten zu können. Im Maschinenbau und Fertigungswesen kommen die Instrumente zum Einsatz, wenn es um die Qualitätssicherung und Prüfung von Werkstücken geht. Denn: Schon kleinste Winkelabweichungen können zur Folge haben, dass ein Bauteil nicht richtig passt oder die Funktionalität des gesamten Gefüges gefährdet. Darüber hinaus finden Winkelmesser im medizinischen Sektor Verwendung. In der Orthopädie und Physiotherapie werden sie beispielsweise genutzt, um Gelenkwinkel zu vermessen und die Beweglichkeit von Extremitäten zu bestimmen. Sie helfen dabei, Einschränkungen des Bewegungsradius festzustellen sowie Entwicklungen infolge von physiotherapeutischen oder operativen Maßnahmen zu dokumentieren.
Winkelmesser gibt es in analoger (mechanischer) und digitaler (elektronischer) Ausführung. Analoge Winkelmesser bestehen in ihrer einfachsten Form aus einer halbkreisförmigen Scheibe, auf der sich eine Skala von 0 bis 180° befindet. Angegeben sind außerdem ein Mittelpunkt und eine Grundlinie. Zum Zweck der Winkelmessung wird der Mittelpunkt des Winkelmessers am Scheitelpunkt des zu messenden Winkels angelegt. Dann wird der Winkelmesser so gedreht, dass ein Schenkel des Winkels mit der 0°-Linie ausgerichtet ist, der Scheitelpunkt aber immer noch am Mittelpunkt anliegt. Anschließend kann der Grad des Winkels anhand der Skala abgelesen werden. Eine weitere Bauform sind halbkreisförmige Winkelmesser mit verstellbarer Schiene, die an unterschiedliche Projektgrößen angepasst werden können. Darüber hinaus gibt es analoge Winkelmesser mit zwei beweglichen Schenkeln, die über eine Messscheibe miteinander verbunden sind. Diese Ausführungen ermöglichen eine präzisere Messung als einfache halbkreisförmige Winkelmesser, da sie entlang beider Winkelseiten ausgerichtet werden können.
Im Gegensatz zu analogen Winkelmessern funktionieren digitale Winkelmesser elektronisch und arbeiten unter Zuhilfenahme von Sensoren. Üblicherweise sind die Werkzeuge mit beweglichen Schenkeln ausgestattet, die an die Winkelseiten angelegt werden. Der Messbereich dazwischen wird dann von den Sensoren abgetastet. Anschließend gleicht der Winkelmesser den Messbereich mit einem Vollkreis von 360° ab und errechnet aus der Differenz den Winkel in Grad. Der Wert erscheint dann auf einer LCD-Anzeige.
Elektronische Winkelmesser bringen dank Sensortechnologie und digitalem Display mehrere Vorteile mit sich. Zum einen ermöglichen sie präzisere Ergebnisse als analoge Ausführungen. Das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Risiko menschlicher Fehler beim Messen und Ablesen sehr viel geringer ist. Bei analogen Anzeigen kann es zu Parallaxenfehlern kommen, die entstehen, wenn man nicht exakt senkrecht auf die Skala blickt. Das führt letztlich zu einem verfälschten Messergebnis. Bei LCD-Winkelmessern passiert das nicht, da die Werte nicht erst ermittelt werden müssen, sondern numerisch auf dem Display dargestellt werden. Das erleichtert die Handhabung erheblich. Zudem bieten digitale Winkelmesser oft praktische Zusatzfunktionen, die die Bedienung noch einfacher machen. Manche erzeugen ein akustisches Signal, wenn ein bestimmter Winkel überschritten wird, was bei der Prüfung von Werkstücken und Serienbauteilen hilfreich ist. Da der Mensch weniger Einfluss auf den Messvorgang hat, werden die Messungen insgesamt konsistenter, was sich bei Anwendungen als vorteilhaft erweist, bei denen es auf Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit ankommt.
Trotz aller Vorzüge, die digitale Winkelmesser bieten, haben analoge Ausführungen durchaus ihre Daseinsberechtigung und werden in vielen Bereichen bevorzugt genutzt. Das hat damit zu tun, dass analoge Winkelmesser keine empfindliche Elektronik beinhalten und aufgrund ihres einfacheren Aufbaus ein geringeres Eigengewicht mitbringen. Außerdem benötigen sie keine Stromversorgung für den Betrieb und sind zudem kostengünstiger in der Anschaffung. Wer den Umgang mit analogen Winkelmessern beherrscht, findet darin eine wirtschaftlichere Lösung.
Winkelmesser sind unverzichtbare Instrumente in einer Vielzahl von Branchen, sei im Maschinenbau, in der Holz- und Metallverarbeitung, im Bauwesen oder im medizinischen Sektor. Beim Kauf kommt es in erster Linie darauf an, dass das Werkzeug den spezifischen Bedürfnissen gerecht wird und Präzision, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit vereint. In dem Zusammenhang ist zu klären, für welche Messaufgaben der Winkelmesser konkret verwendet werden soll. Hiervon hängen die Anforderungen an die Bauweise, Skalierbarkeit und Genauigkeit ab. Digitale Winkelmesser bieten hohe Präzision und eine einfache Ablesbarkeit. Sie eignen sich gut für Anwendungen, in denen es auf Reproduzierbarkeit und sehr exakte Messergebnisse ankommt. Viele Modelle sind mit digitalen Ausgängen zur Datenübertragung ausgestattet oder bieten die Möglichkeit, Messwerte zu speichern, was das Protokollieren und Dokumentieren erleichtert. Zudem fungieren viele digitale Messgeräte als Neigungsmesser und sind dementsprechend in der Lage, Steigungen und Neigungswinkel zu bestimmen. Analoge Winkelmesser kommen ohne komplexe Elektronik aus, sind dadurch robuster und benötigen keine Stromversorgung für den Betrieb. Für manche Anwendungen sind sie sogar alternativlos. Das ist beispielsweise der Fall, wenn mit hohen elektromagnetischen Interferenzen zu rechnen ist, die die Funktionalität digitaler Winkelmesser beeinträchtigen würden.
Weitere wichtige Parameter sind der Messbereich, die Messauflösung und die Messgenauigkeit. Manche Winkelmesser decken nur einen bestimmten Messbereich ab, beispielsweise von 10° bis 170°. Universal-Winkelmesser sind dagegen auf einen Messbereich von 0° bis 360° ausgelegt und ermöglichen demzufolge vollständige Kreismessungen. Bei anspruchsvollen Aufgaben können Winkelmesser erforderlich sein, die imstande sind, wiederholte Drehungen, Mehrfachwinkel oder komplexe Winkelbeziehungen zu messen, ohne dass man sie absetzen muss. Ein relevantes Kriterium ist die Messauflösung. Bei analogen Winkelmessern entspricht das der Feinheit der Skala. Sie bestimmt die kleinste messbare Einheit. Digitale Winkelmesser sind hier meist im Vorteil und können bereits kleine Winkelveränderungen erfassen. Die Messgenauigkeit gibt an, wie nah die Messwerte dem Ist-Wert kommen. Sie geben also Aufschluss über Messabweichungen. Für sehr präzise Anwendungen sollte die Messgenauigkeit bei ±0,1° liegen, für einfachere Arbeiten kann eine Genauigkeit von ±1° hingegen ausreichend sein.
Zu berücksichtigen ist auch die Schenkellänge des Winkelmessers. Geräte mit langen Schenkeln beanspruchen zwar mehr Platz bei Aufbewahrung und Transport, sind aber eine große Hilfe, wenn es darum geht, Winkel von Wänden zu ermitteln und dabei einfallende Flächen zu überbrücken. Die zusätzliche Ausstattung ist ebenfalls in den Blick zu nehmen. So sind manche Winkelmesser auch als Lineal oder Wasserwaage verwendbar, um ein Werkstück auf seine Länge, Eben- oder Geradheit zu überprüfen. Gerade bei Konstruktions- und Montagearbeiten ist eine integrierte Wasserwaage sehr vorteilhaft, weil damit auf die Schnelle Ausrichtungen und Ebenheiten überprüft werden können, ohne ein weiteres Werkzeug zur Hilfe nehmen zu müssen.
Die Bedienbarkeit ist bei der Auswahl eines Winkelmessers genauso in den Blick zu nehmen. Im Normalfall sind digitale Geräte die benutzerfreundlichere Lösung. Hier ist auf ein großes und übersichtliches Display zum einfachen und schnellen Ablesen sowie auf intuitive Bedienelemente zu achten. Analoge Winkelmesser leisten professionellen Anwenderinnen und Anwendern aber ebenfalls gute Dienste und sind für einfachere Messaufgaben meist vollkommen ausreichend.
Für den professionellen Einsatz empfehlen sich Winkelmesser aus robusten Materialien wie Aluminium oder Edelstahl. Zwar gibt es auch Winkelmesser aus Kunststoff oder Holz, Metalle sind jedoch weniger anfällig für Feuchtigkeit und zeichnen sich mitunter durch eine bessere Steifigkeit aus, so dass sich die Schenkel bei andauernder Beanspruchung nicht so schnell verbiegen. Edelstahl und Aluminium eignen sich für solche Zwecke besonders gut, weil sie unempfindlich gegenüber Korrosion (Edelstahl = rostfreier Stahl) und generell pflegeleicht sind.
Wenn Winkel über Kopf gemessen werden, ergibt sich oft die Schwierigkeit, dass Skala oder Display schlecht abzulesen sind, weil man die Zahlen verkehrt herum sieht. In solchen Fällen sind Winkelmesser mit Flip-Display eine große Hilfe. Ein Flip-Display ist drehbar und kann so ausgerichtet werden, dass man es von jeder Position aus gut ablesen kann. Das trägt nicht nur zu einer zuverlässigeren Messung bei, sondern ist auch der Arbeitssicherheit zuträglich.
Was ist eine Schmiege?
Die Schmiege gehört zur Kategorie der Winkelmesser und ist dementsprechend ähnlich aufgebaut. Sie besteht aus einem geschlitzten Schenkel und einer Zunge, die sich in einem bestimmten Winkel verstellen und mithilfe einer Feststellschraube fixieren lässt. Dadurch ist es möglich, Winkel zu übertragen. Schmiegen kommen in der Holzbearbeitung, Metallbearbeitung und in vielen weiteren Handwerksbereichen zum Einsatz.
Kann man auch mit einem Bandmaß, Lineal oder Zollstock Winkel messen?
Mit einem einfachen Bandmaß oder Lineal kann man keine Winkel messen, zumindest nicht ohne weitere Hilfsmittel. Ein Zollstock kann provisorisch aber durchaus als Winkelmesser eingesetzt werden. Dazu klappt man die ersten vier Glieder aus und knickt die ersten zwei Glieder ein. Legt man das Ende des ersten Glieds auf 54,6 cm, entspricht das einem 45°-Winkel. Ein 90°-Winkel ergibt sich, wenn man das Ende auf 67,7 cm legt. Jede Zentimeterangabe entspricht in dieser Konstellation einem Winkel. Zum schnellen Prüfen kann man sich damit durchaus behelfen. Für eine präzise Winkelmessung sind dedizierte Gradmesser jedoch besser geeignet.
Welchen Vorteil bieten kombinierte Gradmesser mit Messschieber, Laser, Wasserwaage, Streichmaß und Co.?
Der Vorteil von Gradmessern mit integrierten Zusatzwerkzeugen wie einem Messschieber, einem Streichmaß oder einer Wasserwaage ist der, dass sie mehrere Mess- bzw. Markierungsfunktionen in sich vereinen. So ist es nicht notwendig, separate Werkzeuge mit sich zu führen. Ein größerer Umfang an Funktionen geht aber auch immer mit einem komplexeren Aufbau und mehr Gewicht einher. Außerdem ist darauf zu achten, dass jedes Messwerkzeug die nötige Genauigkeit liefert. Kalibrierung und Wartung gestalten sich bei Einzelwerkzeugen oft einfacher.