Vacuum technology is used in many industrial areas. Vacuum is also one of the most common devices in handling technology and is associated with many advantages. In addition to the cost-effective and simple implementation of technical solutions, high cycle times and gentle handling are the reasons why one would choose a vacuum system. However, it can be difficult to select the right components if you lack basic knowledge of vacuum generation.
With this article we would like to explain the theoretical basic building blocks that are often neglected in everyday life but are important for the selection of components.
The choice of vacuum generation depends on which final vacuum or suction volume is required. The vacuum is created by “suctioning” air molecules. This can be done using membranes, pistons or impellers. Each of these pump principles sucks in a different amount of air per revolution depending on the speed of the electric motor. However, pumps deliver different levels of constant vacuum depending on their design. It should also be noted that air and all gases are generally highly compressible, which means that the interruption of a clock cycle is somewhat delayed in the vacuum range as well as in the overpressure range. However, making this manageable is relatively easy to implement with the appropriate control and regulation technology and its control elements.
Types of vacuum generation
A) Vacuum pumps generate a high vacuum but deliver lower volume flows for safe handling of small and medium-heavy workpieces, such as wooden panels or metal objects, injection molded parts, etc.
B) Side channel compressor is an option if the vacuum plays a less important role but high volume flows are required. Especially when a constant vacuum has to be generated so that the workpieces do not come loose from the suction cups. Side channel blowers, sometimes also called blowers, are used for fragile workpieces, such as foam kisses or fragile objects, but also for extremely heavy metal plates or supports.
C) Ejectors if only compressed air is available or vacuum must be available quickly in the vacuum circuit. Ideal for small, light and medium-sized workpieces. In addition, ejectors are very compact, small and light. Plus, they're affordable. The only disadvantage is the high air consumption and the noise. In contrast to vacuum pumps, ejectors are not subject to any wear and therefore do not require maintenance.
From the physical equation it can be seen: Depending on the requirements, each size can be converted and calculated as needed:
The following always applies to the lifting forces:
Die Funktionsprinzipien der Vakuumerzeugung
Im Grunde gibt es zwei unterschiedliche Systeme bei der Vakuumerzeugung.
Das „Propeller-Prinzip“, ähnelt sich dem Vorgang wie beim Ventilator, d.h. Propellerflügel/Schaufeln transportieren Luft. Dabei entsteht an der Anschlussseite (A) Vakuum und auf der Auslassseite (B) Druck. Die Drehbewegung wird durch einen Elektromotor realisiert.
Beim Ejektor kommt das „Venturiprinzip“ zum Einsatz. Die Luftströmung (A) am Eingang einer Luftleitung hat einen größeren Druck (Staudruck) gegenüber dem Ausgang. Die Querschnittsverengung der Treibdüse, der so genannte Venturi-Düse (B) verursacht die Beschleunigung der Druckluft. Nachdem die Luftströmung in die Treibdüse hineingeht, „beruhigt“ sich die beschleunigte Luft und ein Vakuum entsteht. Am Vakuum-Anschluss (C) wird Luft in den Ejektoren „gesaugt“ und die Luft wird „ausgestoßen“ (D).
Ein Tipp aus der Praxis: Die Pneumatik-Schläuche sollten sehr kurzgehalten werden, damit man nicht unnötig viel Luft(-moleküle) absaugen muss, was der Evakuierungszeit zugutekommt. Oft kombiniert man einen Vakuumspeicher mit dem Vakuumerzeuger, sodass im Falle von Druckabfällen immer genügend Vakuum im Hintergrund bereitsteht.
Sind Sauger weniger geeignet, können auch EOAT-Komponenten zum Einsatz kommen. Pneumatische Greifzangen, Greiffinger oder pneumatische Hubzylinder können in Kombination mit Vakuumsauggreifern zu einem Komplettgreifer konstruieren.
Häufig finden solche Kombinationen in der Automobil- und in der Kunststoffbranche Anwendung. Die Anwendungsmöglichkeiten sind aber schier unendlich.
Senden Sie ihre individuelle Anfrage, wir beraten und bieten Ihnen die optimale Handling-Lösungen an.
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