Was ist Verdrehspiel?
Verdrehspiel (auch Umkehrspiel oder Backlash) ist die Winkelabweichung zwischen Antriebs- und Abtriebsachse, wenn die Drehrichtung wechselt – verursacht durch Zahnflankenspiel, Lagerspiel, elastische Verformung und Fertigungstoleranzen. Es wird in Bogenminuten (arcmin) gemessen; 1° = 60 arcmin. Grobe Einordnung: < 0,5 arcmin Hochpräzision, < 1 arcmin spielfrei, 1–3 arcmin spielreduziert, 3–10 arcmin moderat, > 10 arcmin spielbehaftet.
Vom Verdrehspiel zum Positionierfehler
Verdrehspiel wird erst greifbar, wenn man es in einen linearen Positionierfehler am Wirkradius umrechnet:
s ≈ R · φ (φ im Bogenmaß)
s = Positionierfehler · R = Wirkradius/Hebel · 1 arcmin = 2,909 · 10⁻⁴ rad
Je größer der Wirkradius, desto stärker schlägt dasselbe Verdrehspiel auf die Positioniergenauigkeit durch – ein Grund, weshalb dieselbe arcmin-Angabe an einem kurzen Hebel harmlos, an einem langen Ausleger aber inakzeptabel sein kann.
Spielfreie und spielbehaftete Komponenten
Spielfrei bis spielreduziert: Präzisions-Planetengetriebe (typisch ≤ 1–3 arcmin, Fertigungsqualität nach DIN 3961/3962; international ISO 1328-1, Stufen dort nur näherungsweise vergleichbar), Balgkupplungen (< 1 arcmin) und vorgespannte Lager/Führungen – allerdings 2- bis 5-mal teurer als Standardkomponenten.
Spielbehaftet: Schneckengetriebe (5–20 arcmin neu, 20–50 arcmin nach Jahren), Klauenkupplungen mit Elastomereinsatz (3–8 arcmin) und Standard-Zahnstangen nach DIN 8 (10–30 arcmin) – für Fördertechnik und kraftgesteuerte Anwendungen völlig ausreichend.
Merksatz
Rechenbeispiel
Gegeben
Wirkradius R = 200 mm, Verdrehspiel φ = 5 arcmin.
Berechnung
- φ = 5 · 2,909 · 10⁻⁴ = 1,45 · 10⁻³ rad
- s ≈ 200 mm · 1,45 · 10⁻³ ≈ 0,29 mm
Eine spielfreie Achse (< 1 arcmin) senkt denselben Fehler auf unter 0,06 mm.
Wissenscheck
Beantworten Sie alle drei Fragen und klicken Sie dann auf „Prüfen". Ab 2 von 3 richtigen Antworten gilt die Einheit als abgeschlossen. Wiederholen ist jederzeit möglich.
Diese Funktion braucht JavaScript. Die Lerninhalte selbst können Sie auch ohne JavaScript lesen.