Zoll (Einheit)

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Physikalische Einheit
Einheitenname Zoll

Einheitenzeichen
Physikalische Größe(n) Länge
Formelzeichen
Dimension
System Angloamerikanisches Maßsystem
In SI-Einheiten
Benannt nach englisch inch

Der Zoll (gelegentlich auch das Zoll, von mittelhochdeutsch zol für ‚abgeschnittenes Stück Holz‘; vgl. Zollstock) oder auch Daumenbreit 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 12, 14, 18. Im englischen Sprachraum wird er Inch genannt.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zum ersten Mal findet sich der Zoll in England als inch (von lateinisch uncia ‚Zwölftel‘, hier das Zwölftel eines Fußes) in den auf das frühe 7. Jahrhundert zu datierenden Gesetzen von König Æthelberht von Kent. König Eduard II. definierte den Inch mit der Länge dreier runder, hintereinandergelegter Gerstenkörner.

In vielen anderen Sprachen referiert die Längeneinheit Zoll auf den Daumen, so etwa im Niederländischen (duim), in den skandinavischen Sprachen (tomme, tum), in den romanischen Sprachen (pouce, pollice, pulgada), im Tschechischen, Slowakischen und Ungarischen. Typologisch ähnliche Maßeinheiten sind die 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 das Klafter (das Maß zwischen den ausgestreckten Armen eines erwachsenen Mannes).

Aktuelle Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit Einführung des metrischen Systems geriet der Zoll weitgehend außer Gebrauch, nur im englischen Sprachraum (Angloamerikanisches Maßsystem) (und beim nichtmetrischen Zollgewinde) hält sich 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 gleicht. Ersatzweise werden auch zwei vertikale Striche verwendet.

1 in = 1″ 
= 1000 Thou = 1000 mil = 112 ft = 136 yd = 25,4 mm = 2,54 cm = 0,254 dm = 0,0254 m.

Das entsprechende Flächenmaß ist der Quadratzoll (engl. square inch, s.i., = 6,4516 cm²), und analog Kubikzoll (engl. cubic inch, c.i., = 16,387064 cm³) das Volumenmaß.

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

  • 3937 survey inch = 100 m
  • 1 survey inch = 1003937 m ≈ 25,4000508 mm

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

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

Oberbekleidung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Verbreitet sind Zoll vor allem für die Angabe der Bundweite (engl.: waist) und inneren Beinlänge (engl.: length) von (Jeans-)Hosen: beispielsweise W 32″ / L 34″.
  • (als Inch, ") verbreitet für die Angabe der Absatzhöhe von Damenschuhen, insbesondere High Heels und die Dicke von Plateaus bei Plateauschuhen vor allem im internationalen Handel.

Elektronische Geräte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Für die Angabe der Bildschirmdiagonale: 15-Zoll-Bildschirm (381 mm) oder 19-Zoll-Bildschirm (482,6 mm) für Computer oder Notebooks, für Fernseher etwa 40 Zoll (102 cm)
  • 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: 1″-Bildröhre (ca. 16 mm netto) oder 12,5″-Sensor (0,4″ mithin 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 Diskettengrößen: 312″ (89 mm, tatsächlich 90 mm), 514″ (133 mm) und 8″ (203 mm)
  • für Formfaktoren bei beliebigen Laufwerken (auch Festplatten oder optischen Laufwerken), der der Baugröße eines Diskettenlaufwerkes für Disketten dieser Größe entspricht: hier allerdings nur namensgebend (entspricht etwa der tatsächlichen Größe der Platte oder Datenträger)
  • für Lautsprecherdurchmesser: 8″ (203 mm), 12″ (305 mm) und 15″ (381 mm)
  • in der Veranstaltungstechnik werden Standardgewinde für Mikrofonständer und Lampenzapfen etwa als 38″ statt 9,525 mm benannt.
  • für Tonträgergrößen:
    • 7″ (178 mm, tatsächlich 175 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 178″ (4,75 cm, bei „Compact Cassetten“), 334″ (9,5 cm), 712″ (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: 12
  • für Elektronikgehäuse (Computer- und Hifi-Gehäuse): 1 HE = 134″ = 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, allerdings nur noch namensgebend 4″ = 100 mm, 6″ = 150 mm, 8″ = 200 mm
  • Rastermaß auf Leiterplatten, bei Steckverbindern, Flachbandkabel, IC-Gehäusen und Prototypenboards
  • Basiseinheit für die Berechnung der AWG-Kodierung für den Drahtdurchmesser elektrischer Leitungen, in vielen Standards vornehmlich US-amerikanischen Ursprungs (etwa USB), ein festgelegter Aderquerschnitt für Kleinsignalanwendungen

Optische Geräte, Fotografie, Tontechnik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Für die Öffnung von Teleskopen: so gilt 4″ (10 cm), 412″ (11,4 cm), klassischer Achtzöller (20 cm) oder 14″ (35,6 cm),
  • den Durchmesser von Okularen; Steckhülsen meistens 114″ und 2″ (31,8 und 50,8 mm),
  • die Brennweiten der frühesten Fernrohre (später wurden sie in Fuß angegeben),
  • den Durchmesser der Stativgewinde von fotografischen Kameras und Mikrofonen (üblicherweise 14″, bei Mittelformatkameras oft auch 38″)

Maschinenbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Gewinde im Gas-, Pneumatik- und Hydraulikbereich. Es sind zwei Typen von Gewinden üblich.
    • Whitworth Rohrgewinde BSP (British Standard Pipe), Rohrgewinde für nicht im Gewinde dichtende Verbindungen (zylindrisch)
    • Kegeliges Whitworth Rohrgewinde BSPT (British Standard Pipe Tapered), Rohrgewinde mit zylindrischem Innengewinde und konischem (1:16) Außengewinde. Deren Maße für Außendurchmesser weichen von der einfachen Zoll-Meter Umrechnung ab. So entspricht der Außengewindedurchmesser eines G 1″ Gewindes nicht 2,54 cm, sondern 3,325 cm. Für die entsprechenden Tabellen siehe Whitworth-Gewinde.
  • Gewinde von – nicht einheitlich genormten – gasspezifischen Ventilanschlüssen[3] und Schutzkappen an Druckgasflaschen (Durchmesser und/oder Steigung), sowie Verschraubungen im Gas-, Pneumatik und Hydraulikbereich, etwa von Manometern, sowie auch die Außendurchmesser der Hochdruckflaschen selbst (von der Produktion durch Ziehen her und um in Halterungen zu passen),
  • Gewinde für Befestigungsschrauben vor allem in den USA und bei Computerelementen, wie etwa Steckerfixierschrauben beispielsweise am D-Sub,
  • Antrieb von Vierkant-Steckschraubenschlüsseln (Ratschen, Knarren): 12″, 38″, 14″,
  • Antrieb von Sechskant-Bits: 14″ (6,35 mm), auch Mikro-Bits 532″ (3,97 mm) und große Bits mit 516″ (7,94 mm),
  • Teilungsmaße von Antriebsketten im Maschinenbau sowie bei Fahrrädern (12″), Motorrädern und auch frühen mehrspurigen Fahrzeugen,
  • Kugelgröße in Kugellagern: in Fahrradtretlagern meist 14″,
  • Durchmesser von Rahmenrohren (1″), Gewinde (Tretlager, Pedal), auch Rahmenhöhen an Fahrrädern,
  • Teilungsmaß bei Sägeketten (Abstand zwischen den Treibgliedern), sehr gängig sind hier 38″,
  • Zahnteilungen an länglichen Sägeblättern, etwa 24 Zähne je Zoll einer Metallhandsäge,
  • in vielen Maßen der Drucktechnik (Papiermaße, Zeilenhöhen, Schrifthöhen, Zeichenabstände – DTP-Punkt: 1 pt = 172″ ≈ 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, Sport und Sportgeräte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Für den Durchmesser von Auto- und Fahrradfelgen: üblicherweise 15″ bis 20″ sowie 26″ (66 cm) und 28″ (71 cm), teilweise auch für Rahmengrößen (18″), Rohrdurchmesser an Lenksäule, Vorbau und Lenker (1″, 118″ oder 2″). Dabei liegen verschiedene Arten von Zoll oder 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,
  • Außendurchmesser 1″, 118″, 114″ von Rahmenrohren aus Stahl von Fahrrädern, insbesondere von klassisch mit Muffen gelöteten,
  • 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,
  • die Höhe der Hürden beim Hürdenlauf, beispielsweise 42″ beim 110-m-Hürdenlauf der Männer,
  • den Griffumfang des Tennisschlägergriffs: Griffstärke L 1 entspricht 418″,
  • beim Golfschläger-Fitting.

Sonstiges[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Bei Musikinstrumenten gilt Zoll für die verschiedensten Mensuren: wie beim Felldurchmesser von 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 (165 cm = 65″), jeweils aufgeblasen.
  • Die Wickelkerne von Klebstreifenrollen haben meist einen (Innen-)Durchmesser mit einem glatten Zollmaß. Üblich sind 1″, 2″, knapp über die Mittelhand passende 3″ (Gaffa-Band) und 4″ (Packband).
  • Das Maß von 19 mm = 34″ tritt bei Klebebandbreite und Spanplattendicke häufig auf. Auch der Abstand der Kontaktstifte eines Eurosteckers hat diesen Wert.
  • Leuchtstoffröhren mit zunehmend kleiner werdenden Außendurchmessern mit dem Achtelzollmaß entsprechenden Typenbezeichnungen, ehemals T12, nun T8 und T5 (≈ 16 mm).

Darüber hinaus gibt es einige Anwendungen, in denen zwar offiziell meterbasierte Einheiten verwendet werden, viele Standardwerte aber einen zölligen Ursprung haben, so entstammen die Kaliber vieler Schusswaffen Zollmaßen, wie 7,62 mm (H&K G3) exakt 0,3″ (entsprechend 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 110″ entspricht, oder Teilen davon. Es gibt Beispiele, bei denen der meterbasierte Wert abgerundet wird, um sich umständliche Kommawerte zu ersparen. Tatsächlich handelt es sich aber um zollbasierte Größen, so ist das übliche Format eines Fotopapiers 10 cm × 15 cm tatsächlich 10,16 cm × 15,24 cm groß, was 4″ × 6″ entspricht.

Für internationale Austauschbarkeit technischer Teile ist es äußerst hinderlich, dass es Metallgewindeschrauben und Muttern für alle Zwecke 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 jedoch zur Zerstörung des Gewindes führen.

Gebrauch der Maßeinheit im metallverarbeitenden Gewerbe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

  • In der Heizungs- und Sanitärtechnik (für 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 im Laufe der Zeit mit sinkender Wanddicke vergrößert hat. „Zöllige“ Rohrmaße sind somit metrisch definiert.

Gebrauch der Maßeinheit im Handel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der in Deutschland vielfach im Elektronikhandel geübte Brauch, Größen von Bildschirmen allein in Zoll anzugeben, ist umstritten. Gegner sehen hier formal eine Ordnungswidrigkeit. Es handle sich 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 (oft als Zentimeter) hervorgehoben sind.[4] Befürworter sehen die Bezeichnungen nicht als Maßangaben, sondern als Produktklassen, womit das Gesetz nicht zum Tragen käme.

Alte Definitionen[Bearbeiten | Quelltext 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 4 25410000 m
survey inch USA 1866 0,025 400 051 1003937 m
pouce Frankreich 0,027 069 949 37513853 m
Zoll Baden 1810 0,03 3100 m
Zoll Schweiz 1835 0,03 3100 m
Zoll Hessen 1817/21 0,025 140 m
Zoll Pfalz 1810er Jahre 0,033 130 m
Zoll Bayern 1869 0,024 321 6 243.216.00510.000.000.000 m = 1012 Bayr. Dezimalzoll
Dezimalzoll Bayern 1869 0,029 185 92 291.859.20610.000.000.000 m = 1210 Bayr. Zoll
Zoll Preußen 1755 0,026 154 5
Dezimalzoll Preußen 1816 0,037 662 5
Wiener Zoll Österreich 0,026 34 7.902.016300.000.000 m
Zoll Sachsen 1869 0,023 599 28.3191.200.000 m
(Verk)Tum Schweden 1737 0,024 74
Decimaltum Schweden 1863 0,029 69
pulgada Spanien 0,023 216 6
pulgada Mexiko 0,023 278
polegada Portugal 0,027 5 11400 m
cun China 0,033 333 333 130 m
sun Japan 0,030 303 030 133 m

Zoll im deutschen Normenwerk[Bearbeiten | Quelltext 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 | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext 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