Erleichterung

In der Fertigung und Montage ist Spiel der kleine Abstand oder die Freiheit, die absichtlich zwischen zwei passenden Teilen gelassen wird, damit sie sich bewegen, zusammenpassen oder montiert werden können, ohne zu klemmen oder gezwungen zu werden. Es wird in Tausendstel Zoll oder Hundertstel Millimeter gemessen, je nach Anwendung und verwendetem Toleranzsystem. Ohne Spiel werden eng sitzende Teile klemmen, verschleißen schnell oder brechen während der Montage oder im Betrieb.

Spiel tritt in vielen Kontexten in der Werkstatt auf. Eine in einem Lager rotierende Welle benötigt radiales Spiel (typischerweise 0,001 bis 0,005 Zoll), um Reibung und Wärmeentwicklung zu vermeiden. Ein Zahnrad, das mit einem Ritzel kämmt, benötigt Rückspiel, das eine Form von Spiel zwischen den Zahnflanken ist. Eine Gleitpassung wie eine Schublade oder eine Hydraulikstange erfordert so viel Spiel, dass das Teil unter seinem Eigengewicht oder leichtem Handdruck frei beweglich ist, aber nicht so viel, dass Genauigkeit oder Ausrichtung leiden. Die Größe des Spiels ist auf der Zeichnung angegeben, oft durch eine Passungsbezeichnung wie H7/g6 nach ISO metrisch oder eine Grenzwertangabe in Inch-Abmessungen.

Spiel und Toleranz sind verwandt, aber unterschiedlich. Toleranz ist die Gesamtabweichung, die bei der Größe eines einzelnen Teils zulässig ist. Spiel ist der absichtliche Abstand zwischen zwei passgenauen Teilen. Ein Konstrukteur muss die ungünstigste Toleranzlage bei beiden Teilen berücksichtigen, um sicherzustellen, dass sie auch dann noch genug Spiel haben, wenn beide Teile an den Grenzen ihrer Toleranzbereiche gefertigt werden. Zu wenig Spiel und die Teile können kollidieren, obwohl sie in Toleranz sind. Zu viel Spiel und die Baugruppe verliert Präzision oder erlaubt Klappern.

Bei eng kontrollierten Baugruppen kann Spiel zu einer Frustration werden. Ein Kolben in einem Hydraulikzylinder muss beispielsweise genug Spiel haben, um glatt zu gleiten und Hydraulikfluidfilme zu bilden, aber wenn das Spiel zu groß ist, steigt die innere Leckage und der Wirkungsgrad sinkt. Lagersitze sind ähnlich kritisch: Eine Welle, die zu fest in einem Lager sitzt, wird innerhalb von Minuten überhitzen; eine zu lose sitzt kann wandern und verursacht Vibration und beschleunigten Verschleiß der Bohrung.

Der Begriff stammt vom Verb «to ease», was bedeutet, etwas sanft zu bewegen oder weniger fest zu machen. Es ist seit über einem Jahrhundert Standardwerkstattsprache, besonders in der Werkzeugmaschinenfertigung und in Montagebetrieben, wo der Unterschied zwischen einem reibungslos laufenden Teil und einem festsitzenden oft in Zehntausendstel Zoll gemessen wird.