Zoll (Einheit)

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Physikalische Einheit
Einheitenname Zoll
Einheitenzeichen \mathrm{in,\,^{\prime\prime} }
Physikalische Größe(n) Länge
Formelzeichen l
Dimension \mathsf{L}
System Angloamerikanisches Maßsystem
In SI-Einheiten \mathrm{1 \, in = 1^{\prime\prime} = 2{,}54 \; cm = 0{,}025\,4 \; m}
Benannt nach englisch inch

Der Zoll (gelegentlich auch das Zoll, von mittelhochdeutsch zol für ‚abgeschnittenes Stück Holz‘; vgl. Zollstock) bezeichnet eine Vielzahl von alten Maßeinheiten im Bereich von zwei bis drei Zentimetern. Meist ist es der zwölfte Teil eines Fußes und selbst ebenso in zwölf „Linien“ unterteilt, aber auch die dezimale Teilung kam vor, ebenso ½, ¼, 1/8. Im englischen Sprachraum wird er Inch genannt.

Geschichte[Bearbeiten]

Im Jahre 1101 führte Heinrich I. von England die Längeneinheit Inch (Breite seines Daumens) ein. Eduard II. erklärte im Jahre 1234 das Zoll zum Längenmaß; es hat die Länge dreier hintereinandergelegter Gerstenkörner. Ähnlich alte Maßeinheiten sind das Fingerbreit, die Handbreit, die Spanne (eine gespreizte Hand breit), die Elle (vom Ellenbogen bis zur Spitze des Mittelfingers), der Fuß (einen Fuß lang), der Schritt (einen Schritt lang) und der Klafter (das Maß zwischen den ausgestreckten Armen eines erwachsenen Mannes).

Aktuelle Definition[Bearbeiten]

Mit Einführung des metrischen Systems geriet der Zoll weitgehend außer Gebrauch, nur im englischen Sprachraum (und beim nichtmetrischen Zollgewinde) hält sich bis heute das Inch, das 1956 als internationales oder englisches Zoll auf exakt 25,4 mm festgelegt wurde. Das Einheitenzeichen für den Zoll ist „in“ (gemäß ISO 31-1 Annex A) oder das Zollzeichen (), das dem Sekundenzeichen entspricht. Ersatzweise werden auch zwei vertikale Striche verwendet.

1 in = 1″ 
= 1000 Thou = 1000 mil = 1/12 ft = 1/36 yd = 25,4 mm = 2,54 cm = 0,254 dm = 0,0254 m.

Das entsprechende Flächenmaß ist der Quadratzoll (engl. square inch), und analog Kubikzoll (engl. cubic inch) als das Volumenmaß.

Im amerikanischen Raum ist weiterhin für Vermessungszwecke das survey inch im Gebrauch, das wie folgt definiert ist:

  • 3937 survey inch = 100 m bzw.
  • 1 survey inch = 100 m/3937 ≈ 25,4000508 mm

Die Abweichung beträgt 2 ppm (3,937 × 254 = 999,998). Sie fällt daher nur bei genauen Messungen ins Gewicht.

Verwendung[Bearbeiten]

Das internationale Zoll wird als übliches Längenmaß heute noch in den USA verwendet (nur in der US-Landvermessung gibt es eine andere Definition) sowie für festgelegte Größenangaben in der Technik:

Bei elektronischen Geräten[Bearbeiten]

  • Für die Angabe der Bildschirmdiagonale: z. B. 15-Zoll-Bildschirm (381 mm) oder 19-Zoll-Bildschirm (482,6 mm) für Computer oder Notebooks, 40 Zoll (102 cm) für Fernseher
  • für die Displaygröße von Geräten wie Smartphones, Navigationsgeräten, Tablet-Computern oder E-Book-Readern
  • für die Angabe der Diagonale von Video-Bildröhren sowie Halbleiter-Bildsensoren (CCD und CMOS) von Digitalkameras: bspw.: 1″-Bildröhre (ca. 16 mm netto) oder 1/2,5″-Sensor (0,4″ bzw. 6,4 mm – in diesem Zusammenhang ist das Zoll wegen der einstigen Differenz zwischen Gesamt- und nutzbarer Größe analoger Video-Bildröhren abweichend vom sonst üblichen Maß zu 16 mm definiert),[1][2]
  • für die Angabe von Raster- oder Bildauflösung wie etwa 96 dpi (dots per inch = „Punkte pro Zoll“),
  • für Formfaktoren (bei Festplatten oder optischen Laufwerken): hier allerdings nur namensgebend (entspricht aber in etwa der tatsächlichen Größe der Platte bzw. Datenträger),
  • für Diskettengrößen: 3 ½″ (89 mm, tatsächlich 90 mm), 5 ¼″ (133 mm) und 8″ (203 mm),
  • für Lautsprecherdurchmesser: 8″ (203 mm), 12″ (300 mm) und 15″ (380 mm),
  • in der Veranstaltungstechnik: z. B. Standardgewinde für Mikrofonständer und Lampenzapfen ⅜″ (9,525 mm)
  • für Tonträgergrößen:
    • 7″ (178 mm, tatsächlich 185 mm) „Single“, 10″ (254 mm, tatsächlich 250 mm) „EP“ sowie 12″ (305 mm, tatsächlich 300 mm) „LP“ und „Maxi“ bei Vinyl-Schallplatten,
    • inoffiziell 5″ (127 mm, tatsächlich metrisch: 120 mm) und 3″ (76 mm, tatsächlich: 80 mm) bei CDs, die allerdings von Anfang an metrisch definiert waren und
    • 0,15″ (3,81 mm, bei „Compact Cassetten“), 0,25″ (6,35 mm, „Schnürsenkel“), 0,5″ (12,7 mm), 1″ (25,4 mm) und 2″ (50,8 mm) Breite bei Ton- und Videobändern,
    • Geschwindigkeit 1 ⅞″ (4,75 cm, bei „Compact Cassetten“), 3 ¼″ (9,5 cm), 7 ½″ (19,05 cm) und 15″ (38,1 cm) pro Sekunde,
  • Länge des Tonarms und Aufnahme für den Tonabnehmer bei Plattenspielern:
    • Tonarmlängen: 9″, 10″ und 12″,
    • Tonabnehmer: ½″
  • für Elektronikgehäuse (z. B. Computer- und Hifi-Gehäuse): 1 HE = 1 ¾″ = 44,45 mm, 1 TE = 0,2″ = 5,08 mm, 19″-Racks (483 mm),
  • für Waferdurchmesser in der Halbleiterindustrie (2″ = 50,8 mm, 3″ = 76,2 mm, aber dann nur noch namensgebend 4″ = 100 mm, 6″ = 150 mm, 8″ = 200 mm)
  • Rastereinteilung auf Leiterplatten, bei Steckverbindern, Flachbandkabel, IC-Gehäusen und Prototypenboards
  • Basis für AWG, in vielen Standards (etwa USB) festgelegter Aderquerschnitt für Kleinsignalanwendungen

Bei Messgeräten[Bearbeiten]

  • Für die Öffnung von Teleskopen: z. B. 4″ (10 cm), 4½″ (11,4 cm), klassischer Achtzöller (20 cm) oder 14″ (35,6 cm)
  • für den Durchmesser von Okularen; Steckhülsen meistens 1¼″ und 2″ (31,8 und 50,8 mm)
  • für die Brennweiten der frühesten Fernrohre (später wurden sie in Fuß angegeben)
  • für den Durchmesser der Stativgewinde von fotografischen Kameras und Mikrofonen (üblicherweise ¼″, bei Mittelformatkameras oft auch ⅜″)

Maschinenbau und Drucktechnik[Bearbeiten]

  • Gewinde für Befestigungsschrauben vor allem in den USA und bei Computerelementen, wie etwa Steckerfixierschrauben z. B. Sub-D,
  • Gewinde von – nicht einheitlich genormten – gasspezifischen Ventilanschlüssen[3] und Schutzkappen an Druckgasflaschen (Durchmesser und/oder Steigung), sowie Verschraubungen im Gas- und Hydraulikbereich, etwa von Manometern, aber auch die Außendurchmesser der Hochdruckflaschen selbst, um in Transportgestelle zu passen,
  • Antrieb von Vierkant-Steckschraubenschlüsseln (Ratschen, Knarren): ½″, ⅜″, ¼″,
  • Antrieb von Sechskant-Bits: ¼″ (6,35 mm), auch Mikro-Bits 5/32″ (3,97 mm) und große Bits mit 5/16″ (7,94 mm),
  • Teilungsmaße von Antriebsketten bei Fahrrad (½″), Motorrad und manchen Maschinen,
  • Kugelgröße in Kugellagern: in Fahrradtretlagern z. B. meist ¼″
  • Durchmesser von Rahmenrohren (1″), Gewinde (Tretlager, Pedal), auch Rahmenhöhen an Fahrrädern,
  • Teilungsmaß bei Sägeketten (Abstand zwischen den Treibgliedern), sehr gängig sind hier ⅜″,
  • Zahnteilungen an länglichen Sägeblättern, etwa 24 Zähne je Zoll einer Metallhandsäge,
  • in vielen Maßen der Drucktechnik (Papiermaße, Zeilenhöhen, Schrifthöhen, Zeichenabstände – DTP-Punkt: 1 pt = 1/72″ ≈ 0,3528 mm, nicht zu verwechseln mit dem typografische Punkt = 0,376mm);
    so auch bei der Gestaltung von Vordrucken, und zwar
  • Bei Landmaschinen: Schneidwerke, Messerteilung (vergleichbar mit der Teilung von Motorsägeketten), bisweilen auch bei Sämaschinen und damit Reihenabstand im Ackerbau

Fahrzeugbau und Sportgeräte[Bearbeiten]

  • Für den Durchmesser von Auto- und Fahrradfelgen: üblicherweise 15″ bis 20″ bzw. 26″ (66 cm) und 28″ (71 cm), teilweise auch für Rahmengrößen (18″) Rohrdurchmesser an Lenksäule, Vorbau und Lenker (1″, 1 1/8″ oder 2″). Dabei liegen verschiedene Arten von Zoll bzw. verschiedene Referenzdurchmesser zu Grunde, die teils auf dem Felgen-, teils auf dem Reifendurchmesser beruhen. So kann 27″ („27 Zoll“) ein größeres Format bezeichnen als 28″ („28 Zoll“),
  • für die Reifenbreite von Diagonalreifen; bei Radialreifen (Gürtelreifen) wird hingegen die Breite im metrischen Maß (mm) angegeben,
  • als Größenangabe von Skateboarddecks, -achsen, -rollen und weiteren Bauteilen,
  • als Größenangabe von Surfboards,
  • im Bogensport als Längenangabe für Bögen, Pfeile und Abstandsmessung der Sehne vom Drehpunkt,
  • bei den Kaliberangaben von Feuer- oder Luftdruckwaffen als Nennkaliber,
  • für die Angabe der Bundweite (engl.: waist) und inneren Beinlänge (engl.: length) von (Jeans-)Hosen (z. B. W 32″ / L 34″).

Sonstiges[Bearbeiten]

  • Bei Musikinstrumenten die verschiedensten Mensuren wie zum Beispiel der Felldurchmesser bei Schlaginstrumenten,
  • um die Breite der Sitzfläche eines Reitsattels anzugeben,
  • in der Luftfahrt (Flight Level in Fuß) und Meteorologie,
  • Druckangaben etwa auf Fahrzeugreifen in psi,
  • Luftballongrößen: senkrecht gemessene Nenndurchmesser von Rundballons (9″, 11″) und Riesenballons (z. B. 165 cm = 65″), jeweils aufgeblasen.

Darüber hinaus gibt es einige Anwendungen, in denen zwar offiziell meterbasierte Einheiten verwendet werden, viele Standardwerte aber einen zölligen Ursprung haben, bspw. entstammen die Kaliber vieler Schusswaffen Zollmaßen, z. B. 7,62 mm (H&K G3) exakt 0,3″ (entspricht Winchester .308), üblicherweise Zahlenangaben in hundertstel Zoll (im genannten Fall Kaliber .30). Eine andere Anwendung ist das Anschlussraster von elektronischen Bauelementen von 2,54 mm, das 1/10″ entspricht, oder Teilen davon. Es gibt auch Beispiele, bei denen der meterbasierte Wert abgerundet wird, um sich umständliche Kommawerte zu ersparen, es sich aber eigentlich um zollbasierte Größen handelt, bspw. ist das übliche Format eines Fotopapiers 10 cm × 15 cm tatsächlich 10,16 cm × 15,24 cm groß, was 4″ × 6″ entspricht.

Die Wickelkerne von Klebstreifenrollen haben meist einen Durchmesser mit einem glatten Zollmaß. Üblich sind 1", 2" und 3".

Für internationale Austauschbarkeit technischer Teile ist es äußerst hinderlich, dass es sämtliche Schrauben und Muttern in mm- und in Zollmaßen gibt, mit unterschiedlichen Gewinden und sogar in Querkombination (zöllige Durchmesser mit metrischer Steigung, metrische Gewinde mit zölligem Innensechskantkopf). Die Unterschiede sind dabei so gering, dass sie mit bloßem Auge fast nicht erkennbar sind, bei der Montage aber zur Zerstörung des Gewindes führen.

Gebrauch der Maßeinheit im metallverarbeitenden Gewerbe[Bearbeiten]

Rohre und passende Gewinde weichen von der obigen Definition erheblich ab, sie werden nach Whitworth-Gewinde definiert.

  • In der Heizungs- und Sanitärtechnik (bspw. Nennweite der Rohrdurchmesser, Whitworth-Gewinde), wobei die Zollwerte keinem heutigen Maß mehr entsprechen. Anfang des 19. Jahrhunderts bezogen sie sich auf den Innendurchmesser, der sich aber im Laufe der Zeit mit sinkender Wanddicke vergrößert hat. „Zöllige“ Rohrmaße sind heute metrisch definiert.

Gebrauch der Maßeinheit im Handel[Bearbeiten]

Der in Deutschland vielfach u. a. im Elektronikhandel geübte Brauch, Größen von Bildschirmen usw. allein in Zoll anzugeben, stellt formal gesehen eine Ordnungswidrigkeit dar. Es handelt sich dabei um einen Verstoß gegen §§ 1 Abs. 1, 2, 3 des Einheiten- und Zeitgesetzes in Verbindung mit § 1 der Ausführungsverordnung zum Einheiten- und Zeitgesetz. Danach sind Größenangaben in anderen als metrischen Einheiten nur zulässig, wenn die Angaben der gesetzlichen Einheit (z. B. Zentimeter) hervorgehoben sind.[4]

Alte Definitionen[Bearbeiten]

Deutsche Zollmaße und internationale zollähnliche Maße
Name Land Jahr Meter Umrechnung
(exakt)
imperial inch Vereinigtes Königreich 1819 0,025 400 438 10.000393.694 m
imperial inch Vereinigtes Königreich 1895 0,025 399 978
imperial inch Vereinigtes Königreich 1922 0,025 399 956
imperial inch Vereinigtes Königreich 1932 0,025 399 950
imperial inch Vereinigtes Königreich 1947 0,025 399 931
imperial inch Vereinigtes Königreich 1956 0,025 400 000 25410000 m
survey inch USA 1866 0,025 400 051 1003937 m
pouce Frankreich 0,027 069 949 37513953 m
Zoll Baden 1810 0,030 000 000 3100 m
Zoll Bayern 1869 0,024 321 600 243.216.00510.000.000.000 m = 1012 Bayr.Dezimalzoll
Dezimalzoll Bayern 1869 0,029 185 920 291.859.20610.000.000.000 m = 1210 Bayr.Zoll
Zoll Preußen 1755 0,026 154 500
Dezimalzoll Preußen 1816 0,037 662 500
Wiener Zoll Österreich 0,026 340 000 7.902.016300.000.000 m
Zoll Sachsen 1869 0,023 599 000 28.3191.200.000 m
(Verk)Tum Schweden 1737 0,024 740 000
Decimaltum Schweden 1863 0,029 690 000
pulgada Spanien 0,023 216 600
pulgada Mexiko 0,023 278 000
polegada Portugal 0,027 500 000 11400 m
cun China 0,033 333 333 130 m
sun Japan 0,030 303 030 133 m

Zoll im deutschen Normenwerk[Bearbeiten]

Bereits in der DIN-Norm 4890 Blatt 1 „Zoll - Millimeter. Normtemperatur (Bezugstemperatur 20 °C)“ vom Februar 1935 wurde empfohlen: „Für industrielle Messungen kann im Allgemeinen bei Benutzung des aufgerundeten Wertes 1″  engl. = 25,400 000 mm die Abweichung von 0,044 µ gegenüber dem genauen Vergleichswert vernachlässigt werden“. (Das damalige „µ“ ist der heutige Mikrometer (µm).) Mit dem Vergleichswert ist der damalige in England gesetzlich festgelegte Wert gemeint, der auf einer Bekanntmachung des National Physical Laboratory, Teddington beruht: 1″  engl. = 25,399 956 mm. „Für Maße und Messungen allerhöchster Genauigkeit“ gibt die Norm noch die Umrechnung für einen amerikanischen Zoll an: 1″  amerik. = 25,400 051 mm.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. http://www.vision-doctor.de/kamera-grundlagen/sensor-pixel-groessen.html
  2. http://digicam-experts.de/wissen/4
  3. http://www.gewinde-normen.de/gasflaschen-gewinde.html Gasflaschenventilgewinde
  4. Vgl. Sind Zoll-Angaben ab dem 1. Januar 2010 verboten und abmahngefährdet? Von Killian Hedrich