Prinzip des Vakuums
Die Vakuumgreiftechnik gewährleistet das Greifen einer Vielzahl von Objekten, ohne sie zu beschädigen, und ermöglicht hohe Vakuum-Transfergeschwindigkeiten. Die Vakuumhandhabung ist eine Technik, die in der Fertigungsindustrie (Automobil, Lebensmittel, Kunststoff, Pharmazeutik, Verpackung, Druckerei, ...) weit verbreitet ist. Sie besteht darin, ein Objekt zu greifen - das kann ein Blech, ein Blatt Papier, ein Fertigprodukt oder ein Lebensmittel sein - mit Hilfe von Saugnäpfen oder Greifern, um es von einem Arbeitsplatz zu einem anderen zu transportieren oder es beispielsweise in seine Verpackung zu legen. Die Saugnäpfe sind in ein Handhabungsgerät integriert, und das Vakuum wird durch einen automatisierten Kreislauf und Vakuumerzeuger, auch Venturis oder Ejektoren genannt, erzeugt.
Das Vakuum, auch „negativer Druck“ oder „Saugwirkung“ genannt, entsteht, wenn der Druck niedriger ist als der atmosphärische Druck, der durch das Gewicht der umgebenden Luft ausgeübt wird.
Der atmosphärische Druck wird zu einer Energiequelle, wenn man den Druck in einem geschlossenen Raum reduziert.
Achtung auf den Einfluss der Höhe. Der atmosphärische Druck variiert je nach Höhe, in der die Anwendung erfolgt.
In der Wissenschaft wird das Vakuum durch den sogenannten Absolutdruck gemessen. Der Referenzpunkt ist der absolute Nullpunkt, also ein luftleerer Raum, und sein Wert wird mit einem positiven Vorzeichen angegeben.
In der Praxis und für industrielle Anwendungen wird der sogenannte Relativdruck verwendet. Der Unterdruck wird im Verhältnis zum Umgebungsdruck angegeben. Der Wert des Vakuums wird mit einem negativen Vorzeichen versehen, da der Umgebungsdruck als Referenzpunkt als gleich 0 bar angesehen wird.
VOLUMEN UND DURCHFLUSS
Das Volumen einer Luftmenge anzugeben, macht keinen Sinn, wenn man nicht den Druck und die Temperatur dieses Volumens angibt. Deshalb wurden sogenannte „normale“ Bedingungen definiert, um diesen Wert zu vereinheitlichen.
Die ANR-Bedingungen (Normale Referenzatmosphäre) sind: Temperatur = 20°C = 101,325 kPa = 1 bar und Luftfeuchtigkeit = 65%. Das Vakuumvolumen wird dann als Nl notiert und als „normale Liter“ gelesen.
Die für das Normalvolumen angenommene Definition erstreckt sich auf die Durchflüsse. Der Durchfluss eines Luftvolumens durchquert einen Querschnitt pro Zeiteinheit. Um die Saugkapazität oder den Luftdurchfluss auszudrücken, spricht man von „normalen Litern pro Minute“, also Nl/min.
MESSEINHEIT
Das Vakuum wird in Prozent (%) des atmosphärischen Drucks ausgedrückt.
Mehrere Einheiten werden verwendet, um den Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks zu bezeichnen: das Bar (bar), das Millibar (mbar) oder der Prozentsatz des atmosphärischen Drucks (%). Man kann auch das Kilopascal (kPa), das Torr oder das Millimeter Quecksilber (mmHg), das Kilogramm-Kraft pro Quadratzentimeter (kgf/cm²) und das Pfund pro Quadratzoll (psi) antreffen.
| AUSDRÜCKE | EINHEITEN | |
|---|---|---|
| Unterdruck | -kPa | bar |
| Absolutdruck | inHg | mmH2O |
| % Vakuum | mmHg | torr |
| Negativer Druck | hPa | mbar |
1 mbar = 0,001 bar = 0,1 kPa = 0,75 mmHg = 0,01 psi.
DRUCK/VAKUUM-UMRECHNUNGSTABELLE
| ABSOLUTER RESTDRUCK | DRUCK UNTERHALB DES ATMOSPHÄRISCHEN DRUCKS | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBAR | VAKUUM (%) | BAR | PSI | KPA | TORR,MMHG | KFG/CM² | HG |
| 900 | 10% | -0,101 | -1,45 | -10,1 | -76 | -0,103 | -3 |
| 800 | 20% | -0,203 | -2,9 | -20,3 | -152 | -0,207 | -6 |
| 700 | 30% | -0,304 | -4,35 | -30,4 | -228 | -0,31 | -9 |
| 600 | 40% | -0,405 | -5,8 | -40,5 | -304 | -0,413 | -12 |
| 500 | 50% | -0,507 | -7,25 | -50,7 | -380 | -0,517 | -15 |
| 400 | 60% | -0,608 | -8,7 | -60,8 | -456 | -0,62 | -18 |
| 300 | 70% | -0,709 | -10,15 | -70,9 | -532 | -0,723 | -21 |
| 200 | 80% | -0,811 | -11,6 | -81,1 | -608 | -0,827 | -24 |
| 100 | 90% | -0,912 | -13,05 | -91,2 | -684 | -0,93 | -27 |
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