Vakuumskolan

Vakuum är ett fysikaliskt uttryck för ett utrymme som inte innehållet någon materia, ett s.k. tomrum. I vardagslag betyder vakuum en volym där trycket är mindre än atmosfärstrycket. För att skapa ett vakuum så har Coval ejektorer (vakuumpumpar) som fungerar enligt Venturi-principen.

Filtrerad tryckluft med ett övertryck blåses genom ett munstycke (A) där hastigheten snabbas upp, som sedan går vidare genom en kammare (D), till en blandare (E) och sedan ut genom ett filter (B), detta skapar Venturi-effekten. Vakuumet orsakas av att det bildas ett tryckfall i kammaren (D) runt munstycket, vilket leder till att det automatiskt måste tillsättas mer luft för att kompensera tryckfallet. Luften som sugs in (vakuumflödet) går genom port (C) till kammaren, det är på port (C) man ansluter en sugkopp för att utnyttja denna effekt.

 

Ett industriellt vakuumflöde som appliceras på sugkoppar är en effektiv metod för att hantera olika objekt och material. Denna teknik utvecklades för att möta automatiseringsbehovet inom förpackning, montering och tillverkningsindustrin.

Ritning vakuum
Vakuumprodukter

Hur mäter vi vakuum?

Vakuumnivån mäter vi genom att få ut vilket undertryck det är i systemet som vi omvandlar till %. Vid havsnivån så är atmosfärstrycket 1,013 Bar (Absolut tryck), när vi mäter detta inom industrin så omvandlas det till 0 Bar (Relativt tryck), alltså inget tillsatt tryck i systemet. Vid 0 Bar Relativt tryck så är vakuumnivån 0%, eftersom det inte är något registrerat undertryck. 

 Vakuumnivå %   Absolut tryck  Relativt tryck
10% 0,9 Bar -0,1 Bar
20% 0,8 Bar -0,2 Bar
30% 0,7 Bar -0,3 Bar
40% 0,6 Bar -0,4 Bar
50% 0,5 Bar -0,5 Bar
60% 0,4 Bar -0,6 Bar
70% 0,3 Bar -0,7 Bar
80% 0,2 Bar -0,8 Bar
90% 0,1 Bar -0,9 Bar

INNAN VI BÖRJAR, VIKTIGT ATT JOBBA ENLIGT TRESTEGSMODELLEN!

Alla vakuumhanteringssystem kräver en trestegsmodell:

1. Definiera lämpliga sugkoppar och fixeringar för objektet som ska gripas.
Vad krävs det för rörelser? Hur är objektet som lyfts? Vilken ansträngning krävs för att lyfta?

2. Välj lämplig vakuumejektor för sugkopparna.
Hur är objektet som lyfts? Vilken ansträngning krävs för att lyfta? Nödvändiga responstider?

3. Identifiera ytterligare komponenter som krävs för att anslutna alla ingående detaljer.
Vilken slang gör sig mest lämplig? Vilka kopplingar ger bäst täthet? Luftbehandlingsenheter?


Genom att följa dessa tre steg så får man en effektiv och kostnadsbesparande lösning!

Rätt sugkopp = Lägre risk för läckage och optimerad lyftkraft.
Rätt ejektor = Optimerat vakuumflöde vilket ger drar mindre luft och sparar på energin.
Rätt tillbehör = Lägre risk för läckage vilket leder till ett optimerat vakuumsystem.

bälg sugkopp

Hur man väljer den rätta sugkoppen

En sugkopp är ett gripverktyg som används med hjälp av ett vakuumflöde för att lyfta och förflytta olika slags objekt i en applikation. För att få ett effektivt lyft så måste man välja rätt sugkopp och upprätthålla minimalt läckage av vakuumflödet, vilket kan vara svårt eftersom det finns mängder med olika parametrar som man måste hålla koll på.

sugkopp

varianter av sugkoppar

Beräkning av lyftkraft för en sugkopp

Kraften hos en sugkopp är proportionell mot dess yta under vakuum vilket beror på dess form, flexibilitet, material och särskilt vakuumnivån som uppnås i sugkoppen.

Teoretisk kraft

F (N) = sugkoppens yta (cm²) x vakuumnivån (%) x 0,01013. Om man går efter kraften som anges is Coval’s tabell för sugkoppar så är den beräknad på 65% vakuumnivå, denna kraft inkluderar också en säkerhetsfaktor på x2.

Faktisk kraft

Som namnet antyder representerar denna kraft den faktiska kraften när sugkoppen används. I allmänhet så är detta 50% mindre en den beräknade teoretiska kraften. Denna skillnad förklaras i påfrestelsen på sugkoppen under hantering (vilket minskar gripytan) och tillståndet för ytan på objektet som hanteras.

 

Säkerhetsfaktorn

Alla krafter som anges i tabellerna för de olika sugkopparna baseras på 65% vakuumnivå och med en säkerhetsfaktor.
- Säkerhetsfaktor x2 för horisontella lyft.
- Säkerhetsfaktor x4 för vertikala lyft.

Diametrar

Sugkoppens yta spelar en stor roll i valet för att uppnå en viss kraft. Coval erbjuder sugkoppar med diametrar från 1 mm upp till 600 mm i olika material.

Viktiga parametrar för val av sugkopp

Parametrar som är viktiga att beaktas när du väljer en sugkopp anpassad till ett objekt.

 Objektets form:  Platt, Oval, Cylindrisk, Äggformad, Sfärisk
 Objektets material:  Poröst, Lufttätt, Deformerbart, Styvt
 Objektets yta:  Slätt, Grynigt
 Omgivningsmiljön:  Fuktigt, Oljigt, Dammigt, Torrt, Utomhus (varierande) 
 Objektets vikt:  Tungt, Lätt
 Objektets temperatur:   Från -40 till +250°C beroende på sugkoppens material
 Lyftriktning:  Horisontellt, Vertikalt
Coval sugkopp

Hur man väljer den rätta ejektorn

Ejektorns (vakuumpumpen) uppgift är att generera ett vakuumflöde som appliceras på sugkoppar. Från vår tillverkare Coval så kan vi erbjuda standard ejektorer som aktiveras med direkt lufttillförsel eller elektriskt styrda ejektorer med integrerade luftventiler.

Objekt som påverkar valet

Lufttäta objekt

När man lyfter ett objekt som är lufttätt, så är det endast den inre volymen i sugkoppen och rörledningarna som evakueras, vilket gör att responstiden blir den viktiga faktorn. För att uppnå den maximala responstiden (vakuumhastigheten) så kan man använda en ejektor som klarar 90% vakuumnivå för att få bäst effekt.

Porösa objekt

I detta fall så är det aldrig möjligt att evakuera luften fullt ut eftersom objektet som hanteras skapar ett kontinuerligt läckage. Den viktiga faktorn här blir att överkomma läckaget med ett högre vakuumflöde för att kunna skapa ett tryckfall i sugkopparna som lyfter objektet. Här så räknar man med max 75-60% vakuumnivå men med munstycken som har en grov diameter mellan 2,5-3,0 mm.

vakuumejektor

VARIANTER AV EJEKTORER

LEM

Version X = 50% vakuum

Optimal användningszon: 13 till 40% vakuum. Maximalt användningsområde: 0 till 50% vakuum.

Ejektorer som skapar 50% vakuum gör sig lämpade till porösa och läckande material, vilket innebär att de ger ett högt vakuumflöde i förhållande till tryckfallet.

LEMAX

Version T = 75% vakuum och N = 90% vakuum

Optimal användningszon: 41 till 90% vakuum. Maximalt användningsområde 0 till 90% vakuum.

En ejektor som kan skapa upp till 90% vakuum är till för att generera höga vakuumnivåer vilket leder till att man kan få ut en hög kraft beroende på objektets ytskikt.

Energibesparing

En ejektor förbrukar en hel del luft, speciellt om det är ett poröst objekt som läcker mycket. Eftersom en ejektor kräver ett konstant flöde med tryckluft för att skapa ett vakuumflöde så ställs det först och främst höga krav på tryckluftssystemet för att få ut den mest effektiva kraften. Har man ett system som läcker eller för med sig mycket partiklar i luften så kommer detta att ge en negativ effekt av ejektorns kapacitet.

Tryckluftsförbrukningen har blivit en allt mer viktig fråga eftersom det krävs stora kompressorer för att upprätthålla ett stabilt systemtryck, som i sin tur leder till en hel del underhåll och reparationskostnader. Även krav på kopplingar och slang som inte orsakar läckage blir allt viktigare, samt partikelfilter och vattenavskiljare som ökar kvalitén på tryckluften. Har man ett optimalt system som tillför ett stabilt tryck och ett rent luftflöde till våra ejektorer från Coval så finns alla möjligheter till att skapa effektiva lyft i vakuumapplikationen. I våra elektriskt styrda ejektorer LEM och LEMAX med integrerade luftventiler så kan vi erbjuda två intelligenta system, som är framtagna för energibesparing genom att begränsa mängden tryckluft som förbrukas i aktivt läge.

ASR (Air Saving Regulator)

Integrerad tryckregulator som reglerar ner det inkommande trycket i ejektorn till 3,5 Bar.
Coval har utfört tester och kommit fram till att den mest optimala vakuumnivån och vakuumflödet uppnås vid ett ingångstryck på 3,5 Bar, efter 3,5 Bar så planar vakuumkurvan ut.
Detta kräver mindre effekt från systemet och motverkar ett ostabilt vakuumflöde genom att konstant hålla 3,5 Bar.
ASR sitter som standard i alla LEM och LEMAX enheter.

ASC (Air Saving Control)

En utvecklad styrning till luftventilerna som med hjälp av en vakuumvakt stoppar förbrukningen av tryckluft så snart den nödvändiga vakuumnivån uppnås, därmed så undviker man onödig konsumtion och bidrar till besparing på utrustningens driftkostnader.
Denna funktion är automatisk genom ejektorns styrning och garanterar en energibesparing mellan
60 och 97% jämfört med en ejektor som konstant förbrukar tryckluft.
Skulle det vara så att man lyfter ett objekt som är för poröst så känner ejektorn av det och stänger tillfälligt av ASC för att kunna överkomma läckaget och förhindra att man tappar objektet.
Kan ses som en stor fördel med att ljudnivån går ned eftersom ejektorn inte står och drar luft konstant.
ASC sitter som standard i alla LEMAX enheter.
Teknisk rådgivning
Eldar KaratEldar Karat

Produktansvarig, Tryck & Flöde

075-242 42 23

Skicka e-post

Kundsupport

Vår kundsupport svarar på alla typer av frågor.

075-242 42 00

Skicka e-post

Chatta