Merkblatt 317 Lochbleche aus Stahl Stahl - stahl

Merkblatt 317
Lochbleche aus Stahl
Stahl-Informations-Zentrum
Merkblatt 317
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Merkblatt 317
„Lochbleche aus Stahl“
Ausgabe 2008
ISSN 0175-2006
Herausgeber:
Stahl-Informations-Zentrum
Postfach 10 48 42
40039 Düsseldorf
Manuskript/Redaktion:
Fachabteilung Lochbleche im Industrieverband Stahlverarbeitung e. V.,
in Zusammenarbeit mit dem StahlInformations-Zentrum
Weiterführende Informationen:
Fachabteilung Lochbleche im Industrieverband Stahlverarbeitung e. V.
Postfach 10 01 53
57001 Siegen
Telefon: (02 71) 5 30 38
Telefax: (02 71) 5 67 69
www.fachabteilung-lochbleche.de
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• ThyssenKrupp GfT Bautechnik GmbH
• ThyssenKrupp Steel AG
• ThyssenKrupp VDM GmbH
• Wickeder Westfalenstahl GmbH
2
Titelbilder:
Auswahl von Lochblechen (links),
Filterrohren (rechts oben) und Filterblechen (rechts unten)
Lochbleche aus Stahl
Inhalt
Seite
Einleitung ............................. 4
Definition Lochblech,
Lochplatte, gelochtes Blech .. 4
3
Werkstoffe ............................ 4
4
Herstellung ........................... 4
5
Qualitätsmerkmale ................ 5
6
Weiterverarbeitungsverfahren beim Hersteller
oder Verwender ................... 5
7
Anwendung .......................... 6
8
Charakteristika von
Lochblechen ......................... 8
8.1 Lochformen .......................... 8
8.2 Lochabmessungen ................ 9
8.3 Lochteilung, Stegbreite .........10
8.4 Lochstellung,
Lochanordnung ....................11
8.5 Lochstellung bezogen auf
Außenmaße/Siebrichtung ....13
8.6 Ungelochte Ränder,
ungelochte Streifen,
ungelochte Zonen ................14
8.7 Gelochte Fläche,
Lochfeldanfang bzw. -ende ...15
8.8 Grat .......................................15
8.9 Verhältnis Lochdurchmesser
(Stegbreite) zur Blechdicke ..15
8.10 Relative freie Lochfläche,
statische Belastbarkeit ..........15
8.11 Richten und Zuschneiden
von Lochblechen ..................16
9
Anfrage- bzw.
Bestellinformation ................16
10 Symbole und
DIN-Bezeichnungen .............16
11 Formeln ................................ 18
12 Normen ................................ 19
13 Bildnachweis ........................ 19
1
2
Bild 1: Wendeltreppe mit Geländerverkleidung
aus Lochblechen
3
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1 Einleitung
Gelochte Stahlbleche geben einer
Vielzahl von Produkten und Objekten Form und Funktion. Das Prinzip,
durch zweckgerechte, systematische
Lochungen geschlossene Flächen beliebiger Festigkeit für unterschiedliche
Funktionen geeignet zu machen, bietet Planern und Konstrukteuren vielfältige wirtschaftliche Lösungen in
zahlreichen Anwendungsfeldern.
2 Definition
Lochblech, Lochplatte,
gelochtes Blech
Der Begriff „Lochplatte“ ist in
der DIN 4185-2 und der DIN 24041
enthalten. Er löst den Begriff „Lochblech“ ab. Trotzdem verwenden die
Hersteller auch weiterhin die Begriffe
„Lochblech“ oder „gelochtes Blech“.
Eine Lochplatte nach vorgenannten DIN-Normen ist eine Platte (Blech,
Tafel etc.) mit gleichartigen Öffnungen (Löchern) in regelmäßigen Anordnungen, die z. B. durch Stanzen bzw.
Perforieren und Bohren hergestellt
werden. Die hauptsächlichen Lochformen sind: Rundloch, Quadratloch
und Langloch.
Abweichend von diesen Normen
werden auch Lochplatten mit unregelmäßigen Löchern und Anordnungen
hergestellt.
Im folgenden Text steht der
Begriff „Lochblech“ für „Lochplatte
nach DIN“.
Breitpresse
Streifenpresse
3 Werkstoffe
4 Herstellung
Für Lochbleche ist Stahl wegen
seiner hervorragenden mechanischen,
chemischen und physikalischen Eigenschaften der bevorzugte Werkstoff.
Dem Einsatzzweck angepasst, kann
fast jede Sorte von Standardbaustählen über Tiefziehstähle, korrosionsund hitzebeständige Stähle bis hin zu
hoch- und verschleißfesten Stählen
gelocht werden. Dabei reicht die
Spanne der Blechdicke vom Feinstblech mit Dicken unter 0,5 mm bis
hin zum Grobblech mit mehr als
30 mm Dicke.
Lochbleche werden von Fachbetrieben gefertigt, in Großserien vom
Coil oder aus Tafeln bzw. als Einzelauftrag mit Sonderabmessungen nach
Zeichnung, Skizze oder Muster.
Hergestellt werden Lochbleche
bevorzugt auf Schritt- bzw. Streifenpressen oder auf Breitpressen mit
unterschiedlichen Werkzeugbreiten.
Blechbearbeitungszentren, wie Stanz-/
Nibbel-/Laserautomaten, werden vornehmlich für unregelmäßige Lochformen und -muster, wie sie z. B. im
Gehäusebau erforderlich sind, eingesetzt. Lochpressen arbeiten mit einem
Bild 2: Auswahl von Lochblechen mit verschiedenen Lochformen
4
Lochbleche aus Stahl
Stanz-/Nibbelautomat
Druck bis zu 500 t (5.000 kN); elektronische Steuerungen sorgen für
höchste Genauigkeit des Vorschubs.
Entsprechend den vielfältigen
Anforderungen an Lochformen, -weiten und -teilungen und aufgrund langjähriger Erfahrungen halten die Lochblechhersteller eine Vielzahl von
Werkzeugen vor.
Jedes Lochblech wird nach dem
Lochvorgang maschinell gerichtet.
Richtmaschine
Abkantpresse
5 Qualitätsmerkmale
6 Weiterverarbeitungsverfahren beim Hersteller
oder Verwender
Merkmale der Qualität eines Lochbleches können je nach Verwendungszweck folgende Kriterien sein:
• Exaktheit des Lochmusters
• Einhaltung vorgegebener
Toleranzen
• Ebenheit bzw. Planheit
der Lochplatte
• Genauigkeit der
Weiterverarbeitungsstufen
In den technischen Lieferbedingungen gemäß DIN 24041 werden die
Kriterien einer fach- und normgerechten Herstellung von Lochblechen vorgegeben.
Lochbleche können mit allen Fertigungsverfahren weiterverarbeitet
werden. Die meisten Lochblechhersteller sind in der Lage, ihr Produkt –
das Lochblech – auch in weiterverarbeiteter Form zu liefern.
Als Bearbeitungsverfahren kommen in Frage (vgl. DIN 8580):
• Umformen durch Tiefziehen, Drücken, Stauchen, Biegen, Runden,
Abkanten, Profilieren, Bördeln
• Zuschneiden durch Scheren, Stanzen, Sägen, Brenn-, Plasma- bzw.
Laserstrahlschneiden
• Spangebende Formung durch Bohren, Fräsen und Schleifen
• Oberflächenbehandlung durch Bürsten, Beizen, Entfetten, Polieren sowie Strahlen mit Quarzsand und
Glas
• Fügen durch Nieten, Schrauben,
Bördeln, Falzen, Kleben, Clinchen
oder durch Schweißen und Löten
• Beschichten und Überziehen durch
Tauch- oder Spritzlackieren, Pulverbeschichten, Galvanisieren, Feuerverzinken, Emaillieren, Gummieren,
Bekleben, Eloxieren
Bild 3: CNC-gesteuertes Stanz-/Nibbel-/Laserzentrum (Detail)
5
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Bild 4: Balkonanlage mit Geländerfüllungen aus Lochblechen
7 Anwendung
Lochbleche gelangen praktisch in
allen Branchen der Metallverarbeitung
zum Einsatz, so im Maschinen-, Fahrzeug- und Apparatebau, in der Elektround Elektronikindustrie. Sie werden
verwendet im Bergbau, in Kiesgruben,
Steinbrüchen und Marmorwerken, in
der chemischen Industrie, für die
Meerwasserentsalzung, im Brunnenbau und Schiffbau, in der Energiewirtschaft, der Nahrungsmittel-, Getränke- und Mühlenindustrie, in der
Landwirtschaft, im Hoch- und Tiefbau, in der Außen- und Innenarchitektur und im Kunstgewerbe.
Eine umfassende Darstellung der
Anwendungsmöglichkeiten von Lochblechen lässt sich angesichts der Fülle
von Materialien, Lochformen, Funktionen und wegen immer wieder neuer
Anwendungen nicht geben.
Nachfolgend sind wesentliche
Funktionen des Lochblecheinsatzes
beschrieben:
6
• Lochbleche sind transparent
und dekorativ
Sie schaffen in Verbindung mit direkt oder indirekt einfallendem
Licht besondere ästhetische Gestaltungsmöglichkeiten in der Architektur wie auch der Werbemittelindustrie.
• Lochbleche sieben,
klassieren, filtern, dosieren
Als Rasten, Siebe, Kollergangplatten
und Schüttelböden klassieren, sieben und trennen Lochbleche Trockenschüttgüter unterschiedlicher
Körnung wie beispielsweise Steine,
Kies, Straßenbaumaterial, Erz,
Kohle, Koks, Chemikalien, Kunstdünger, Kartoffeln, Getreide, Saatgut nach Korngrößen, Qualität und
Unkrautfreiheit etc. Lochbleche
ermöglichen Trennungs- und Abscheidungsprozesse zwischen festen und flüssigen Substanzen, beispielsweise als Siebböden in Waschanlagen oder Siebtrommeln.
Lochbleche filtern und scheiden
flüssige Produkte unterschiedlicher Konsistenz voneinander – so
z. B. in Schleudern oder Zentrifugen –, oder sie dienen als stabilisierende, tragende, umhüllende Elemente für Filter in Verbindung mit
Folien, Filterpapieren, Filzgewebe-
Bild 5: Sieb für Schüttgüter aus
gelochtem Blech
Lochbleche aus Stahl
platten und Sandschichten. Sie werden als Brunnenrohre im Wasserbau, als Filterelemente in Meerwasserentsalzungsanlagen, in Zuckerfabriken, in der chemischen Industrie oder auch in ganz alltäglichen
Haushaltsmaschinen eingesetzt.
Lochbleche zerteilen, regulieren
und dosieren Wasser und andere
Flüssigkeiten, so z. B. als Brause
oder Düse, sie dienen als Verteiler
und Mischer in der chemischen
Prozesstechnik.
• Lochbleche schützen,
schirmen ab, umhüllen
So z. B. feste Stoffe bei Wasch-, Färbe- und Aufbereitungsprozessen.
Sie gestatten kontrollierenden Einblick und Abführung überschüssiger
Wärme und verhindern gleichzeitig
das Hineingreifen in sich bewegende Maschinenteile. Weiterhin
erfüllen Lochbleche Schutzfunktionen als Trennwände, Tore, Balkongitter oder Treppengeländer.
Bild 6:
Freistehender
offener Kamin mit
Funkenschutz aus
Blechen mit Rundlochung
bahnwagen, in Ventilatorgehäusen,
Schalldämpfern etc. Umgekehrt
können sie aber auch als schalldurchlässiges Medium Verwendung
finden, wie dies z. B. in der Unterhaltungselektronikindustrie der Fall
ist.
• Lochbleche helfen
Schall zu dämmen
Sie dienen als Trägerelement für
Absorptionsplatten aus Stein- oder
Glaswolle und werden als Schallschutzwände an Autobahnen, in
Fabrikationshallen und in Büros benötigt. Sie finden Einsatz bei Schallschluckdecken und -kabinen, in
Schallschutzgehäusen und -kapseln
für Maschinen, Kompressoren, bei
der Innenauskleidung von Eisen-
• Lochbleche dienen zum
Lüften, Trocknen, Rösten
Beispielsweise bei Getreidedarren
im gesamten landwirtschaftlichen
und industriellen Mühlenwesen. Sie
helfen als Lüftungsgitter das Überhitzen von Motoren und Maschinenteilen zu vermeiden. Sie werden als
tragende Böden bei der Heißlufttrocknung u. a. von Keramik eingesetzt, finden Einsatz als Röstböden
Bild 7: Stützkörper als Basiselemente für
Schallschutzeinsätze und Filterelemente
Bild 8: Treppenverkleidung und Ladendisplay
aus Lochblechen mit Quadratlochung
in Kaffeeröstereien, als Lüftungsgitter in (Keller-)Fensteröffnungen
und Türen sowie als Regalböden.
• Lochbleche raspeln und glätten
Raspelbleche in der Papierindustrie sowie Reiben in der Lebensmittelverarbeitung sind beispielhafte Anwendungen.
• Lochbleche kennzeichnen
Mit Blechen variabler Lochformgröße und -stellung werden z. B.
Maschinen und Geräte mit Typenbezeichnungen, Baudaten etc. als
Service-Information oder zur fälschungssicheren Identifikation gekennzeichnet.
Bild 9: Wandverkleidung aus Lochblechen
mit platzierten Werbetafeln
7
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• Lochbleche tragen
Als Trittroste und Laufstege, als
Bodenplatten im Schwerlastverkehr,
auf unbefestigtem Boden im Tiefbau und auf Feldflugplätzen übernehmen Lochbleche tragende Funktionen. Sie werden als Kabelbahnen
und Kabeltrommeln in der Elektroindustrie eingesetzt, finden Verwendung für Stühle, Tische, Tabletts, als
Zwischenwände im Innenausbau,
als Grundaufbauplatten für elektronische Geräte und Apparate aller
Art bis hin zu Bauteilen für den
Bastlerbedarf.
Lochungen verringern das Gewicht des eingesetzten Bauteils.
Statisch beanspruchte Teile können
nach den Regeln der Statik ausgelegt werden. Formeln für die gelochte Fläche, Anzahl der Löcher
etc. sind den speziellen Herstellerkatalogen zu entnehmen.
• Lochbleche sind durch zusätzliche Prägungen rutschfest
Sie schaffen, auch in Form von
Waffelblechen, Sicherheit auf Treppen sowie Trittstufen von Nutzfahrzeugen, in Fabrikationen mit
öligen und schmierenden Substanzen, in Schlachthöfen, auf Schiffen
und Booten. Sie dienen als Belag in
Werkhallen für Böden mit hoher
Beanspruchung, im Tiefbau bei
weichem Boden, an Rampen, Einfahrten, Startbahnen etc.
8 Charakteristika
von Lochblechen
Das gestanzte regelmäßige Muster
(Lochung) ist das charakteristische
Merkmal des Lochblechs. Die wichtigsten Begriffe, die ein Lochblech bestimmen, sollen im Folgenden definiert und erläutert werden.
Sechskantloch
8.1.1 Hauptlochformen
Die einfachsten Lochformen
sind das Rundloch und das Quadratloch. Sie haben sich als die zwei
gebräuchlichsten Lochformen durchgesetzt.
Von diesen beiden Lochformen
abgeleitet, findet auch das Langloch
in seinen beiden Varianten – Langloch mit abgerundeten Enden und
Langloch eckig (Rechteck) – häufig
Verwendung.
Quadratloch
mit abgeschrägten
Ecken
Rautenloch,
Spießkantloch
Dreieckloch
Es ergeben sich somit folgende
Hauptlochformen:
Schlüsselloch
Rundloch R
Sternloch
Quadratloch Q
Langloch,
eckig Le
8
Neben den Hauptlochformen gibt
es die so genannten Sonderlochformen. Hierunter lassen sich unendlich
viele Lochformen einordnen. Die gebräuchlichsten Formen sind nachfolgend aufgeführt.
8.1 Lochformen
Langloch,
mit abgerundeten
Enden L
Bild 10: Luftlandebleche auf einem Flugplatz
mit Rundlochung, durchgezogen in geraden
Reihen
8.1.2 Sonderlochformen
Während die Sonderlochformen
nur begrenzt für bestimmte Verwendungszwecke eingesetzt werden, haben mehr als 80 % der gelieferten
Lochbleche Rund-, Quadrat- oder Langlöcher, so dass diese Lochformen im
Programm eines jeden Lochblechherstellers zu finden sind.
Im Folgenden werden somit nur
die Hauptlochformen beschrieben.
Lochbleche aus Stahl
8.2 Lochabmessungen
8.2.2 Lochlänge l
8.2.3 Lochschnittbild
8.2.1 Lochweite w
Eine Lochlänge l gibt es bei allen
Lochformen, die durch mehr als ein
Maß definiert sind.
Die DIN 4185-2 unterscheidet für
den Durchgangsquerschnitt, d. h. die
Abbildung eines Loches durch einen
senkrecht zur Plattenebene in einer
Lochachse geführten Schnitt, zwei
verschiedene Lochschnittbilder.
Langloch L
w = kleineres Lichtmaß des Langlochs
Langloch, eckig Le
w = kleinere
Seitenlänge des
Rechtecklochs
w
w
w
l
rmax.
Stempeleintrittseite
s
Plattendicke
Beim Quadratloch Q
ist zu beachten,
dass hier die
DIN 24041 einen
max. Eckradius
rmax = 0,15 · w
zulässt
Langloch Le
l = größere
Seitenlänge des
Rechtecks
l
8.2.3.1 Leicht konisches
Lochschnittbild
Das gestanzte Loch weist neben
seiner Verformungszone eine zylindrische Schnittzone und nach unten
hin eine konische Bruchzone auf. Die
Lochweite w wird in der Schnittzone
gemessen.
Gestanzte Lochbleche haben generell ein leicht konisches Lochschnittbild (Normalausführung). Deshalb sollte das Verhältnis Stegbreite c
(siehe auch Kapitel 8.3 und 8.9) zur
Plattendicke nicht kleiner als 1 sein.
Es besteht sonst die Gefahr, dass die
Stege zwischen den Löchern besonders bei der Weiterverarbeitung
(Richten) brechen.
w
Quadratloch Q
w = Seitenlänge
des Quadratlochs
Langloch L
l = größeres
Lichtmaß des
Langlochs
w
Rundloch R
w = Durchmesser
des Rundlochs
w
Die Lochweite w kann als das
kleinste Maß für die Lochöffnung definiert werden. Bei den Sonderlochformen gilt diese Definition nicht
mehr.
Verformzone
Schnittzone
Bruchzone
w
Stempelaustrittseite
8.2.3.2 Zylindrisches
Lochschnittbild
Ein solches Schnittbild erreicht
man nur beim Feinstanzen, Bohren
oder Fräsen. Diese Fertigungsmethoden gehören mit einigen Ausnahmen
nicht zum Produktionsprogramm der
Lochblechhersteller.
w
s
Bild 11: Balkonfüllung mit Dekolochung
in Sonderform
Bild 12: Deckenstrahler aus gerundeten
Lochblechen mit Quadratlochung
9
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8.3.3 Quadratlochung
8.3 Lochteilung, Stegbreite
8.3.1 Begriffe
8.3.4 Langlochung
w
Für die Benennung des Lochabstandes werden zwei Begriffe verwendet:
Lochteilung t
Dies ist die Benennung für den
Mittenabstand (Achsabstand) von
zwei benachbarten Löchern.
Stegbreite c
Dies ist die Benennung für den
kleinsten ungelochten Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Löchern.
c2
w
I
c
t
t1 c1
c
t
t2
c
c2
w
I
t
Die DIN-Norm kennt nur die Teilung als Begriff für den Lochabstand.
Nachfolgend werden beide Begriffe bei den verschiedenen Hauptlochungsarten anhand von Grafiken
erläutert.
t 1 c1
w
t
Es gilt: t = w + c
Zu beachten ist hier, dass die
Lochteilung bei der versetzten Quadratlochung anders definiert ist als bei
der versetzten Rundlochung (siehe
auch Kapitel 8.4).
Vereinzelt wird in der Praxis auch
bei den Quadratlochungen der Begriff
„Steg“ verwendet, insbesondere zur
Unterscheidung von der Rundlochung
(z. B. 10 mm / , 5 mm Steg; also
w = 10, c = 5, t = 15). Die Bezeichnung nach DIN setzt sich jedoch
immer mehr durch.
c
8.3.2 Rundlochung
w
t
t
t
c
t
w
Es gilt: t = w + c
(Teilung = Lochweite + Stegbreite)
Bei der Rundlochung wird in der
Praxis hauptsächlich die Teilung als
Bezeichnung für den Abstand verwendet, z. B. 5 mm Ø, 8 mm Teilung (es
gilt also w = 5, t = 8, c = 3).
10
Bild 13: Lochblech mit Langlochung
t2
Diese Lochform gibt es mit abgerundeten und eckigen Enden. Abgerundete Enden sind die gebräuchlichste Form. Bei der Langlochung
gelten allgemein die Begriffe:
t1 = Lochmittenabstand benachbarter Langlöcher, quer zu ihren
Längsachsen gemessen (Querteilung, Seitenteilung). Es gilt:
t1 = w + c1.
t2 = Lochmittenabstand benachbarter Langlöcher, in Richtung ihrer
Längsachsen gemessen (Längsteilung). Es gilt: t2 = l + c2.
c1 = Kleinster ungelochter Zwischenraum zwischen benachbarten
Langlöchern, quer zu ihren Längsachsen gemessen (Seitensteg).
c2 = Kleinster ungelochter Zwischenraum zwischen benachbarten
Langlöchern, in Richtung ihrer
Längsachsen gemessen (Kopfsteg).
Der Lochabstand wird bei der
Langlochung vereinzelt als Kopf- bzw.
Seitensteg bezeichnet:
Beispiel (w = 3 mm, l = 20 mm):
w · l = 3 · 20
• bei 4 mm Kopfsteg
c2 = 4 mm
t2 = 24 mm
• bei 3 mm Seitensteg
c1 = 3 mm
t1 = 6 mm
Lochbleche aus Stahl
8.4 Lochstellung, Lochanordnung
8.4.2 Lochstellung
bei Quadratlochung
w
t
w
t
0,866 · t
8.4.1 Lochstellung bei
Rundlochung
t
c
t
45º
60º
t
t
w
Rundlochung in versetzten Reihen
(Form Rv)
Rundlochung in 45° diagonal versetzten
Reihen (Form Rd)
Quadratlochung in versetzten Reihen
(Form Qv)
Die Löcher sind um 60° versetzt.
Diese Lochstellung wird auch als
„normal versetzt stehende“ oder
„normal versetzte“ Rundlochung
bezeichnet. Oft wird auch nur der
Zusatz „versetzt“ verwendet, z. B.
5 mm Rundlochung, versetzt, 8 mm
Teilung.
Die um 60° versetzte Rundlochung ist eine Lochung, die hohe
Steifigkeit mit einem relativ großen
freien Querschnitt verbindet. Sie ist
deshalb die verbreitetste Lochung
überhaupt (Normalausführung).
Mit Ausnahme spezieller Verwendungszwecke wie für Wandpaneele
oder für Deckenkassetten hat diese
Lochstellung eine geringe Verbreitung.
Diese Lochstellung findet hauptsächlich bei Siebblechen Verwendung.
Es ist zu beachten, dass die Löcher
nicht um 60° versetzt zueinander
stehen, da hier die Teilung anders
definiert ist als bei der versetzten
Rundlochung.
t
t
w
t
c
t
w
45º
Rundlochung in geraden Reihen
(Form Rg)
Quadratlochung in 45° diagonal versetzten
Reihen (Form Qd)
Aufgrund der geringeren Steifigkeit findet diese Lochstellung nur auf
Spezialgebieten Anwendung, z. B. im
Ladenbau oder als Zierlochung in der
Unterhaltungselektronik-Industrie.
Aufgrund einiger Anwendungen
kann diese Lochung auch schon zu
den Zierlochungen gerechnet werden.
w
t
c
t
w
Quadratlochung in geraden Reihen (Form Qg)
Bild 14: Siebtrommeln mit Rundlochung
Die geradreihige Quadratlochung
findet als Verkleidungsblech Verwendung. Dadurch hat sie in den letzten
Jahren an Bedeutung gewonnen.
11
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8.4.3 Lochstellung
bei Langlochung
Prinzipiell wird zur Erläuterung
der verschiedenen Lochstellungen
nicht zwischen Langlochungen mit
abgerundeten Enden und eckigen
Langlochungen (Rechteck) unterschieden.
l
l
w
t1
t1
w
t2
t2
Langlochung in versetzten Reihen
(Form Lv)
Langlochung in gegeneinander versetzten
Reihen (Form Lgv)
Diese wurde früher auch als
„Langlochung mit ineinander versetzten Reihen“ bezeichnet (frühere DINBezeichnung „Liv“).
Insbesondere bei den Langlochungen mit runden Enden handelt es sich
hierbei um die Normalausführung.
Deshalb wird sie auch kurz „versetzte
Langlochung“ genannt.
In DIN 4185-2 und DIN 24041 ist
diese Lochstellung nicht mehr aufgeführt. Sie hat trotzdem im Bereich der
Getreidesiebung eine nicht unwesentliche Bedeutung.
In diesem Zusammenhang soll
noch auf die Schachbrett- und Fischgrätenlochung als Sonderstellung der
Langlochung hingewiesen werden, die
ebenfalls in der Getreidesiebung häufig Anwendung findet.
l
w
t1
t2
Langlochung in geraden Reihen (Form Lg)
Diese Lochanordnung stellt bei
der eckigen Langlochung (Rechtecklochung) – Form Lge – die Normalausführung dar.
Bild 15: Lochblechschacht für die Kabelführung sowie deren Wärmeabführung
12
Lochbleche aus Stahl
8.5 Lochstellung bezogen auf
Außenmaße/Siebrichtung
Bei der Verwendung von Lochblechen als Siebblech ist die Siebrichtung von Bedeutung. Sie wird auch als
Förderrichtung bezeichnet.
Die Siebrichtung gibt die Richtung
an, in der bei Siebblechen das Siebgut
gefördert wird. Wenn die Löcher quer
zur Förderrichtung des Siebgutes versetzt sind, wird das beste Siebergebnis
erreicht.
Die Normen DIN 4185-2 und
DIN 24041 legen die Siebrichtung in
Bezug auf die Außenmaße fest. Danach läuft sie immer parallel zu dem
Maß a1, auch wenn dieses Maß größer ist als b1.
DIN 4185-2 legt darüber hinaus
die Lochrichtung bei Langlochungen
fest. Bei Langlochung läuft das Maß
a1 stets quer, das Maß b1 immer
parallel zu den Längsachsen der Langlöcher.
b1
a1
Rundlochung, versetzt (Rv)
b1
a1
Quadratlochung, versetzt (Qv)
In der Praxis werden bei Langlochung die folgenden Begriffe verwendet:
längslaufend
Die Lochlänge l der Langlöcher läuft
parallel zu dem längeren Außenmaß.
querlaufend
Die Lochlänge I der Langlöcher läuft
parallel zu dem kürzeren Außenmaß.
b1
a1
Langlochung, versetzt (Lv)
Bei Verwendung von Lochblechen als Verkleidungselement kann
die Siebrichtung ebenfalls von Bedeutung sein, da durch sie die optische
Wirkung beeinflusst wird.
Siebrichtung von Lochblechen verschiedener
Lochformen (Pfeilrichtung = Siebrichtung)
13
Merkblatt 317
8.6 Ungelochte Ränder, ungelochte
Streifen, ungelochte Zonen
Der wesentliche Vorteil des Lochbleches gegenüber dem Streckgitter,
Wellengitter o. Ä. besteht darin, dass
das Lochblech mit einem ringsum ungelochten Rand hergestellt und geliefert werden kann, also bereits einen
Rahmen hat, wodurch z.T. erhebliche
Kosten eingespart werden können.
Bei der Fertigung auf Streifenpressen wird an einer Seite immer ein ungelochter Rand benötigt, um das Blech
aufspannen zu können. Dieser soll
zwischen 20 und 40 mm breit sein,
während die übrigen Ränder „klein“
sein können.
Um Werkzeugschäden zu vermeiden, wird von den Herstellern auch
bei Fertigung auf Breitpressen mindestens ein „kleiner ungelochter
Rand“ ringsum gefordert. Diese Ausführung haben in der Regel alle am
Lager geführten Lochbleche.
Bei Fertigung vom Band, bei der
das Band gelocht und anschließend
auf Maß geschnitten wird, kann es dagegen vielfach günstiger sein, wenn
das Lochblech an den Schnittseiten
(Stirnseite) keinen Rand hat, d.h., der
Schnitt geht durch die Lochung. An
den Längsseiten des Bandes müsste
dann mindestens ein „kleiner ungelochter Rand“ sein.
Selbstverständlich ist es auch möglich, Lochbleche ringsum ohne Rand
herzustellen. Oft werden solche
Bleche aus größeren Formaten, z. B.
Lagertafeln, herausgeschnitten.
Es ist somit wichtig, bei Anfragen
oder Bestellungen anzugeben, ob die
Bleche mit Rand oder ohne Rand ausgeführt werden sollen bzw. welche
Seite ohne bzw. mit Rand gefertigt
werden soll. Wird ein ungelochter
Rand gewünscht, so muss die Größe
angegeben werden, wobei zu beachten ist, dass die Teilung im Werkzeug die Randgröße bestimmt. Welche Randausführung die kostengünstigste ist, muss im Einzelfall ermittelt
werden.
Vielfach werden in der Praxis für
die Bezeichnung des ungelochten
Randes folgende Begriffe verwendet:
Stirnrand = Rand parallel zu dem
kürzeren Außenmaß
Längsrand = Rand parallel zu dem
längeren Außenmaß
Bei der Verwendung dieser
Begriffe ist jedoch Vorsicht geboten,
da sie leicht zu Verwechselungen führen können.
Nach DIN 4185-2 wird der ungelochte Rand zwischen den Lochrändern der äußeren Lochreihen und
den Plattenaußenkanten rechtwinklig zu diesen gemessen.
ohne Rand
ungelochter Streifen
mit Rand
ungelochte
Zone
f1
b1
b2
a1
a2
e1
Es gilt: a1 = a2 + e1 + e2
b1 = b2 + f1 + f2
Lochbleche können auch mit ungelochten Streifen und Zonen hergestellt werden. Während ungelochte
Streifen durch Auslassen einiger Stempel im Werkzeug bzw. Leervorschübe
erreicht werden können, müssen ungelochte Zonen, sofern sie sich innerhalb des Lochfeldes befinden, mit gesteuerten Werkzeugen oder durch
doppeltes Aufspannen bzw. doppeltes Lochen hergestellt werden, was zusätzliche Werkzeug- bzw. Fertigungskosten hervorrufen kann.
Bild 16: Langlochung, eckig, punktuell eingesetzt als Lüftung bei elektronischen Geräten
14
f2
e2
Lochbleche aus Stahl
Bild 17: Blech mit Rundlochung
und ungelochtem Rand
8.7 Gelochte Fläche,
Lochfeldanfang bzw. -ende
Die gelochte Fläche wird nach
DIN 4185-2 als die Abmessung zwischen den äußeren Lochrändern der
äußeren Lochreihen mit
a2 · b2
definiert (siehe auch Kapitel 8.6).
Zur Vermeidung von Werkzeugschäden werden in den Werkzeugen
die Stempel und die korrespondierenden Löcher in den Matrizen in größerem Abstand als dem der Teilung der
Löcher des zu fertigenden Lochbildes
angeordnet. Dadurch entsteht erst
nach dem zweiten Pressenhub in Vorschubrichtung das volle Lochbild. Entsprechend hört das volle Lochbild
nach dem vorletzten Schlag auf. In
der folgenden Abbildung ist dieser
Zusammenhang dargestellt, wobei
die blauen Löcher die Stellung der
Stempel im Werkzeug wiedergeben.
Entsprechendes gilt auch für andere
Lochformen und Lochstellungen.
b2
f1
f2
t
e2
a2
e1
Vorschubrichtung
Branchenübliche Bezeichnungen
für diese Normalausführung sind:
„großer Anfang“ oder auch „doppelt
versetzter Anfang“.
Ab bestimmten Lochdurchmessern und Lochteilungen – wobei die
Grenzen von Hersteller zu Hersteller
variieren – gibt es nur noch den „kleinen Anfang“ oder „einfach versetzten
Anfang“, d. h., das volle Lochbild beginnt beim ersten Schlag.
Theoretisch ist der „kleine Anfang“ bei nahezu allen Lochungen
möglich, muss allerdings besonders
vereinbart werden.
Sofern nicht ausdrücklich etwas
anderes vermerkt wird, ist bei der Fertigung von Lochblechen nach Zeichnung die Einstanzseite die Draufsicht
der Skizze oder Zeichnung.
8.8 Grat
Wie jeder andere Stanz- und
Schneidevorgang verursacht das Lochen an der Stempelaustrittseite des
zu lochenden Werkstoffs einen mehr
oder minder starken Stanzgrat.
Über die Stärke der Gratbildung
lässt sich keine allgemeine Aussage
machen. Sie ist je nach Werkstoff verschieden. Nur durch eine Nachbehandlung mittels Bürsten bzw. Schleifen kann man gratfreie Lochbleche
erhalten.
Es besteht außerdem eine Wechselbeziehung zwischen der durch das
Lochen im Blech verursachten Gratbildung und der Bildung von Oberflächenspannung. Um größere Spannungen zu vermeiden, nimmt man manchmal eine stärkere Gratbildung in Kauf.
8.9 Verhältnis Lochdurchmesser
(Stegbreite) zur Blechdicke
Je mehr sich das Verhältnis Lochdurchmesser (Stegbreite) zur Blechdicke dem Wert 1 nähert, umso
schwieriger und somit teurer wird die
Herstellung des Lochblechs. Gleichzeitig werden eine stärkere Beanspruchung der Werkzeuge, Stempelbrüche, stärkere Gratbildung und größere
Spannungen im Blech verursacht.
Verschiedene Hersteller vertreten die Meinung, dass der Lochdurchmesser bei handelsüblichen weicheren Stahlsorten um 25 % größer und
bei Stahlsorten mit höherer Festigkeit
sogar um 50 % größer als die Blechdicke sein sollte. Ähnliches gilt auch
für Quadratlochungen (siehe hierzu
auch DIN 24041).
Es sollte jedoch nicht verschwiegen werden, dass auch Verhältniszahlen von 1 und darunter erreicht werden können. Dies ist von Lochdurchmesser, -teilung, Werkstoff und Teileabmessung (Lochfeld) abhängig.
8.10 Relative freie Lochfläche,
statische Belastbarkeit
Ein weiterer wesentlicher Vorteil
des Lochblechs besteht darin, dass
eine exakte und gleichbleibend genaue prozentuale freie Öffnung hergestellt werden kann.
Die relative freie Lochfläche a0 –
auch freier Querschnitt oder offene
Siebfläche genannt – errechnet sich
bei den verschiedenen Lochungen
gemäß den in Kapitel 11 aufgeführten Formeln.
15
Merkblatt 317
Sie ist definiert als der prozentuale
Durchlass, bezogen auf ein Loch mit
angrenzenden halben Stegbreiten, d. h.
ohne Berücksichtigung der Ränder.
Bei Gewichtsberechnungen sind
noch die ungelochten Ränder als Vollmaterial zu berücksichtigen.
Die relative freie Lochfläche ist
neben der Durchflussberechnung
auch für die statische Belastbarkeit
des Lochblechs von Bedeutung.
Über die mögliche statische Belastung des Lochblechs gibt es meistens keine gesicherten Werte. Sie ist
jedoch zunächst abhängig von der
Lochform und der freien Lochfläche.
Wichtig dabei ist aber auch die Siebrichtung bzw. bei Schlitzlochung
auch die Richtung der Löcher.
Bei evtl. statischen Belastungen
ist daher der Hersteller zu kontaktieren.
8.11 Richten und Zuschneiden
von Lochblechen
Durch das Lochen entstehen am
gelochten Blech z. T. erhebliche Oberflächenspannungen. Deshalb werden
die Bleche nach dem Lochen mit Hilfe
hierfür besonders geeigneter Richtmaschinen gewalzt.
Für das Richten mit der Maschine
werden von den Herstellern verschiedene Begriffe wie maschinell gewalzt,
maschinengerichtet, maschinell gerichtet verwendet.
Das maschinelle Richten bedeutet nicht, dass dadurch die Lochbleche
spannungsfrei gerichtet sind. „Besondere Anforderungen an die Ebenheit
sind ... zu vereinbaren“ (DIN 24041).
Zu beachten ist, dass Lochbleche
mit breitem ungelochtem Rand
schwieriger zu richten sind als Bleche
mit schmalem Rand.
Zum Fertigungsprogramm jedes
Herstellers gehört auch das Zuschneiden von Lochblechen auf Festmaße
(Toleranzen nach DIN 24041).
Handelsübliche
Lagerformate
(1.000 · 2.000 mm und 1.500 · 3.000
mm) werden unbeschnitten geliefert.
16
Bild 18: Turmverkleidung aus gebogenen Stahlblechen mit dekorativer
Zierlochung
9 Anfrage- bzw.
Bestellinformation
10 Symbole und
DIN-Bezeichnungen
Um Rückfragen zu vermeiden,
sind bei Anfragen bzw. Bestellungen
folgende Angaben zu machen:
• Stückzahl
• Material, möglichst mit Angabe
der Werkstoff-Nummer
• Dicke, Breite und Länge der Bleche
(s · a1 · b1)
• Lochweite, Lochteilung und Lochstellung
• Ausführung der Ränder, bei ungelochten Rändern Angaben zu e1, e2
und f1, f2
• Siebrichtung bzw. Lochrichtung
bei Langlochung in Bezug auf das
entsprechende Außenmaß
• Gewünschte Lieferzeit
Zum besseren Verständnis sollte
eine Skizze oder Zeichnung beigefügt
werden.
Die typischen Symbole für Lochbleche sind in Tafel 1 erläutert. In Tafel 2
sind die DIN-Kurzbezeichnungen aufgelistet. Beispiele für die DIN-gerechte Bezeichnung von Rund- und Langlochungen zeigen die Tafeln 3 und 4.
Lochbleche aus Stahl
a0
= Relative freie Lochfläche
a1
= 1. Plattenaußenmaß
a2
= Maß für die gelochte Fläche
parallel zum Plattenaußenmaß a1
b1
= 2. Plattenaußenmaß
b2
= Maß für die gelochte Fläche
parallel zum Plattenaußenmaß b1
c
= Stegbreite
c1
= Seitensteg (Langlochung)
c2
= Kopfsteg (Langlochung)
e1, e2 = Breite des Randstreifens
parallel zum Maß a1
f1, f2 = Breite des Randstreifens
parallel zum Maß b1
F
= Lochplattengröße in m2 (ohne Rand)
GL
= Lochplattengewicht in kg (ohne Rand)
k
= Schneidspalt
l
= Lochlänge
L
= Langlochung
Lv; Lve = Langlochung
in versetzten Reihen
(e = Langlochung, eckig)
Lg; Lge = Langlochung in geraden
Reihen (e = Langlochung, eckig)
Lgv; Lgve = Langlochung in gegeneinander versetzten Reihen
(e = Langlochung, eckig)
N
= Anzahl der Löcher in der
Fläche F, es gilt N = n · F
n
= Anzahl der Löcher pro m2
Q
= Quadratlochung
Qg = Quadratlochung
in geraden Reihen
Qv = Quadratlochung
in versetzten Reihen
Qd = Quadratlochung
in diagonal versetzten Reihen
R
= Rundlochung
Rv = Rundlochung in
versetzten Reihen
Rd = Rundlochung in
diagonal versetzten Reihen
Rg = Rundlochung in geraden Reihen
s
= Plattendicke
t
= Lochteilung
t1
= Querteilung (Langlochung)
t2
= Längsteilung (Langlochung)
w
= Lochweite
we
= Eckmaß bei Quadratlochung
we = 1,414 · w
Lochform
Lochstellung
Zusatz für
besondere
Lochform
Lochabmessung,
Lochteilung
Rundlochung in
versetzten Reihen
R
v
w–t
Rundlochung in
diagonal versetzten Reihen
R
d
w–t
Rundlochung in
geraden Reihen
R
g
w–t
Quadratlochung in
versetzten Reihen
Q
v
w–t
Quadratlochung in
diagonal versetzten Reihen
Q
d
w–t
Quadratlochung in
geraden Reihen
Q
g
w–t
Langlochung in
versetzten Reihen
L
v
w · I – t1 – t2
Langlochung in
geraden Reihen
L
g
w · I – t1 – t2
Langlochung in gegeneinander versetzten Reihen
L
gv
w · I – t1 – t2
Langlochung in
versetzten Reihen, eckig
L
v
e
w · I – t1 – t2
Langlochung in
geraden Reihen, eckig
L
g
e
w · I – t1 – t2
Langlochung in gegeneinander
versetzten Reihen, eckig
L
gv
e
w · I – t1 – t2
Tafel 2: Kurzbezeichnungen für Lochungen
R
v
L v 4 · 20 – 7 – 28
5 – 8
Lochform
Lochform
Lochstellung
Lochstellung
Lochweite w
Lochweite w
Lochteilung t
Lochlänge I
Lochteilung t
Tafel 3: Kennzeichnung von Rundlochung,
versetzt nach DIN 24041
– Querteilung t1
– Längsteilung t2
Tafel 4: Kennzeichnung von Langlochung,
versetzt nach DIN 24041
Tafel 1: Symbole
17
Merkblatt 317
11 Formeln
Die Berechnung der relativen
freien Lochfläche sowie Anzahl der
Löcher pro m2 sind wesentlich abhängig von der Lochart sowie der
Lochstellung. Anhand von drei Beispielen werden nachfolgend diese
Werte berechnet. Die Werte für die
relative freie Lochfläche können
auch der DIN 24041 entnommen
werden.
Bild 19:
Treppenhausgeländer
aus Blechen mit
Quadratlochung
Quadratlochung
in geraden Reihen (Qg)
Rundlochung
in versetzten Reihen (Rv)
f1
t v
b1
b2
w
f1
f2
c
e2
t
b1
b2
w
Langlochung
in versetzten Reihen (Lv)
c
f1
f2
t
a1 a2
a1 a 2
t2
c2
l
f2
e2
e2
u
u
b1
b2
c
t
w
a1 a2
c1
t1
e1
60º
t
e1
x
Dicke s
r ma
e1
Dicke s
Dicke s
a2 = x · u + w
x = Anzahl der Abstände u
u = 0,866 t
a2 = x 1 · t + w
x1 = Anzahl der Abstände t
parallel zu a2
b2 = x · u + l
x = Anzahl der Abstände u
parallel zu b2
b2 = y · v + w
y = Anzahl der Abstände v
v = 0,5 t
b2 = x2 · t + w
x2 = Anzahl der Abstände t
parallel zu b2
t=w+c
rmax = 0,15 · w
a2 = y · t1 + w
y = Anzahl der Abstände t1
parallel zu a2
u = 0,5 t2 t1 = w + c1 t2 = l + c2
Relative freie Lochfläche
Relative freie Lochfläche
Relative freie Lochfläche
90,7 · w2
a01) = ––––––––2–––––– in %
t
100 · w2
a01) = ––––––––2–––––– in %
t
w · l – 0,215 w 2
a01) = –––––––––––––––––––––––– · 100 in %
t1 · t2
Anzahl der Löcher pro m2
Anzahl der Löcher pro m2
Anzahl der Schlitze pro m2
1,15 · 106
n = –––––––––2–––––
t
106
n = ––––2––
t
10 6
n = ––––––––
t1 · t2
1)
Textliche Erläuterung siehe Kapitel 8.10 (Seite 15).
18
Lochbleche aus Stahl
12 Normen
DIN 4185-2, Ausgabe: 2000-05
Begriffe und Kurzzeichen für Siebböden – Teil 2: Lochplatten
DIN 4185-2 Beiblatt 1,
Ausgabe: 2003-12
Begriffe und Kurzzeichen für Siebböden – Teil 2: Lochplatten; Beispiele
zur Anwendung in anderen technischen Industriebereichen
13 Bildnachweis
DIN 24041, Ausgabe: 2002-12
Lochplatten – Maße
DIN 8580, Ausgabe: 2003-9
Fertigungsverfahren – Begriffe, Einteilung
Titelbild:
Klaus-Reiner Klebe, München
(linkes Teilbild)
Dillinger Fabrik gelochter Bleche
GmbH, Dillingen (rechtes oberes
Teilbild)
Moradelli Loch- und Prägebleche,
Kirchheim (bei München)
(rechtes unteres Teilbild)
Bilder 1, 3, 7, 12, 14 und 18:
Dillinger Fabrik gelochter Bleche
GmbH, Dillingen
Bilder 2, 6, 8, 9, 15 und 16:
Klaus-Reiner Klebe, München
Bild 20:
Plastik aus farbigen
Lochblechen
(Künstler: Adolf
Kriens, München)
Bild 4:
Dr. Stephan Weihe, Mülheim an der
Ruhr / Astrid Waldhelm, Dipl.-Ing.
Architektin, Essen
Bilder 5, 11, 13 und 19:
Moradelli Loch- und Prägebleche,
Kirchheim (bei München)
Bild 10:
Friedrich Graepel AG, Löningen
Bild 17:
Schuler Pressen GmbH u. Co. KG,
Göppingen
Bild 20:
Hans-Peter Junginger, München
19
Stahl-Informations-Zentrum
Stahl-Zentrum
Postfach 10 48 42
40039 Düsseldorf
E-Mail: [email protected]
Internet: www.stahl-info.de