Vakuum-Technik - MAX Computer & Mechatronik

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Vakuum-Technik

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Fixieren von Werkstücken mit Vakuum

Stand: Januar 2009

Allgemeines

Auf der Suche nach einer bequemen Befestigungsmethode für Werkstücke, mit großer Zeitersparniss beim Wechseln, kommt sofort die Vakuumtechnik ins Gespräch.
Damit dies aber zuverlässig funktioniert, muß eine Menge beachtet werden. Nutzen Sie unsere Erfahrung und lassen Sie sich beraten.
Im Folgenden sehen Sie die Möglichkeiten und es werden die wichtigsten Fakten dargestellt.....

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Grundlagen der Technik

Zunächst müssen die Fragen gestellt werden:

  • Was soll befestigt werden?

  • Wie groß und schwer sind die Teile?

  • Entstehen beim Bearbeiten Durchgangslöcher?

  • Wie lang sind Bearbeitungszeit und Nutzungsdauer?

  • Werden immer gleiche- oder höchst unterschiedliche Teile bearbeitet?


Entsprechend den Antworten sind die folgenden Komponenten im Detail festzulegen:
> Vakuumverteilung
(Vakuumplatte bzw. Vakuumtisch)
--- Konstruktionsart
--- Größe und Material der Ansaugfläche
--- Anschluß-Position und -Art
> Behandlung von Durchgangslöchern

--- Partielles Ansaugen
--- Unterlagen als Wegwerfmaterial aus Holz, Papier oder Kunststoff
> Leckagebehandlung

--- Zulässige Höchstgrenze der Leckage-Fläche
--- Abdeckmöglichkeit
> Vakuumerzeugung

--- Technik- und Größe der Vakuum-Pumpe
--- Staubsauger-Empfehlung
> Zuführung, Überwachung und Ein-/Ausschalten

--- Schlauch- und Kabelführung
--- Überwachung des Unterdrucks
--- Manuell oder Automatisch schalten

Abschließend sind die technischen Daten festlegbar, die es im praktischen Betrieb einzuhalten gilt.
Nachfolgend einige Bilder und die zugehörigen Detail-Informationen:

Vakuumverteilung

Stand: Januar 2009

Vakuumplatte und Komponenten

Für die Verteilung des Vakuums ist ein Kanalsystem erfoderlich, das in der Platte eingefräst ist. Über einen Absperrhahn und einen geeigneten Schlauch wird die Verbindung zur Vakuumpumpe hergestellt.

Das Material der Platte kann PVC oder Aluminium sein, andere Lösungen auf Anfrage.

Eingrenzen der Vakuumverteilung

Über eine Moosgummi-Schnur wird der Bereich der Platte abgedichtet, der zum Werkstück passt. Damit werden unnötige Leckagen vermieden.

Vakuumdosen für spezielle Werkstücke

Sie machen Sinn, wenn die Werkstücke immer gleich sind und wenn die Rüstzeiten klein sein müssen.

Vakuumplatte für Staubsauger

Der Staubsauger wird an einem Anschluss-Adapter angesteckt und der Saugstrom über mehrere Kanäle auf Lochgruppen verteilt.

Bitte Beachten:

Der Staubsauger muß geeignet sein, mehr dazu weiter unten.

Behandlung von Durchgangslöchern und Leckagen

Stand: Januar 2009

Partielles Ansaugen

Sobald das Werkstück durchgefräst wird, entstehen normalerweise Löcher und ein Luftstrom, der das Vakuum schwächt (Leckagen). Allerdings kann dies durch partielles Ansaugen verhindert werden, die Saugstellen müssen jedoch separat abgedichtet sein.

Diese Methode setzt gleiche Werkstück-Dimensionen und -Konturen voraus, lohnt sich also nur bei Serienproduktion.


Abdichtungen und Unterlagen

Werden in der Vakuumplatte Zonen nicht benötigt, können sie auch mit einer luftdichten Gummimatte abgedeckt wewrden.

Unterlagen werden gebraucht, wenn z.B. das Werkstück an vielen Stellen durchgebohrt oder -gefräst wird.
Die Materialien können unterschiedlich sein, müssen aber gut vertikal- jedoch schlecht horizontal luftdurchlässig sein und die Vakuumerzeugung muß entsprechend stärker ausgelegt werden.

Vakuumerzeugung

Stand: Januar 2009

Einfache Vakuumpumpe

Sie unterscheiden sich in der Technologie der Pumpe selbst und in der Volumenleistung.

Die abgebildete Pumpe ist für Dauerbetrieb geeignet und leistet 10 cbm/h.

Hochleistungs-Vakuumpumpe

Sie hat einen Pufferspeicher, der kurzzeitige Unterdruck-Unterschiede ausgleicht und eine Luftleistung von 23 cbm/h.

Dauerhafte Leckagen sind problematisch, die Pumpe muß sich zwischenzeitlich erholen können und sie braucht Überwachung (z.B. Ölstand, Luftfilter).

Staubsauger

Sie haben gegenüber Vakuumpumpen höhere Luftleistung, dürfen aber nicht dauerhaft "verstopft" sein, da Überhitzungsgefahr besteht. Ein Vorteil ist, daß durch Leckagen Späne und Staub angesaugt werden können, ohne Schaden anzurichten.

Industriesauger sind vorgeschrieben. Sie müssen dauerbetriebsfest sein und einen separaten Lüfter für die Motorkühlung haben. Das Bild ist nur als Beispiel zu betrachten.

Sauger

Sie arbeiten mit Preßluft, das Vakuum wird über eine Umkehr-Düse (Venturi-Prinzip) erzeugt.

Einsetzbar für kleine Teile oder in Mehrfachanordnung. Bedenken Sie, daß Preßluft relativ teuer ist, dafür wird aber die Vakuumpumpe überflüssig.

 
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