FAQ - Tecnica del vuoto

Tecnica del vuoto

Perché gli ugelli di aspirazione devono essere sempre azionati con aria compressa non lubrificata?

Se viene utilizzata dell'aria compressa lubrificata, le particelle di polvere e di sporco contenute nell'aria aspirata possono depositarsi nel silenziatore o persino nell'ugello di aspirazione per il vuoto, compromettendo così l'efficacia dell'aspirazione.

 

Quali sono gli effetti delle variazioni della pressione dell'aria sul vuoto?

La pressione dell'aria diminuisce all'aumentare dell'altitudine. Questo determina una riduzione della differenza di pressione massima che, a sua volta, implica una riduzione anche della forza di distacco massima di una ventosa di aspirazione.

 

La tabella seguente riporta le caratteristiche dello stesso ugello di aspirazione e della stessa ventosa con una differenza di altitudine di 2000 m:

Altezza	Pressione dell'aria	Vuoto	Pressione assoluta	Differenza di pressione rispetto all'ambiente	Forza di distacco - Ventosa con diametro 50 mm
0 m	1013	70 %	303,9 mbar	709,1 mbar	105,8 N
2.000 m	789	70 %	236,7 mbar	552,3 mbar	82,4 N

Qual è la differenza fra gli ugelli di aspirazione di tipo H e di tipo L?

H = vuoto spinto (high vacuum)

L = portata di aspirazione elevata (large flow)

Un ugello di tipo H è ottimizzato per creare vuoti spinti > -0,4 bar. È adatto per essere utilizzato in tutte le applicazioni standard.

Un ugello di tipo L è ottimizzato per generare un'elevata portata di aspirazione ad un livello di vuoto moderato, fino a -0,4 bar. Può essere utilizzato vantaggiosamente per l'aspirazione di pezzi porosi. La maggiore portata di aspirazione consente di contrastare più efficacemente le perdite.

Cos'è la funzione Economy?

Quando un ugello di aspirazione viene utilizzato senza funzioni supplementari, richiede energia fintanto che lo stato "Vuoto on" è attivo.

Se si utilizza un ugello di aspirazione con funzione di monitoraggio del vuoto tramite sensore e valvola antiritorno incorporata, il vuoto deve essere creato (e quindi l'energia viene consumata) solo se il vuoto scende al di sotto di un livello predefinito.

Fintanto che il vuoto all'interno del sistema si mantiene entro i valori limite impostati, la generazione del vuoto viene automaticamente disattivata per risparmiare energia.

Un circuito a risparmio energetico di questo tipo può essere comandato tramite un PLC. Tuttavia, il sistema di comando può essere anche completamente incorporato in un ugello di aspirazione.

Il vuoto viene meno perché una ventosa del sistema ha una perdita. E ora?

A partire da una determinata portata di azionamento, la valvola di aspirazione per il vuoto ISV chiude una guarnizione della valvola, limitando così la perdita a un valore predefinito.

Questo evita che il vuoto venga completamente meno.

Tuttavia, indipendentemente dalla portata di aspirazione dell'ugello, è possibile utilizzare solo un numero limitato di valvole di aspirazione per il vuoto ISV.

Perché, per gli ugelli di aspirazione, si devono utilizzare dei silenziatori aperti?

Con il passare del tempo, un silenziatore chiuso finisce per essere contaminato dall'interno con particelle di sporco le cui dimensioni sono maggiori rispetto alla porosità del corpo del silenziatore. Con l'aumentare della contaminazione, nell'ugello di aspirazione si forma gradualmente una contropressione (riduzione dell'efficacia dell'aspirazione - manutenzione necessaria).

Con un "silenziatore aperto", le particelle di sporco possono essere aspirate attraverso l'ugello Laval e, successivamente, uscire dal silenziatore insieme al flusso d'aria.

Vantaggi: affidabilità, funzionamento sicuro e assenza di manutenzione.

 

Come si monitora il vuoto?

Esistono numerose soluzioni per il monitoraggio del vuoto.

• Vacuometro (display analogico), ad es. VMA
• Vacuostato (interruttore meccanico / elettrico), ad es. VPEV
• Vacuostato (interruttore elettrico), ad es. SDE
• Sensori di pressione incorporati nell'ugello di aspirazione, ad es. OVEM

 

Quali sono i vantaggi della generazione di vuoto decentralizzata?

• Generazione di vuoto solo quando necessario e direttamente sull'area di presa (economicità)
• Lunghezza minima della linea / tubazione e massima efficienza
• Tempi di evacuazione e tempi di ciclo rapidi
• Rilascio controllato grazie ad un impulso di espulsione sicuro
• In ragione della lunghezza ridotta dei tubi, spesso i tempi di evacuazione possono essere raggiunti con ugelli di aspirazione più piccoli (minore consumo d'aria)

In che modo il tubo per il vuoto e il tubo di alimentazione della pressione con i relativi connettori influiscono sull'intero impianto del vuoto?

• Le dimensioni del tubo di alimentazione della pressione devono essere adeguate al consumo d'aria dell'ugello di aspirazione.
• Le dimensioni del tubo per il vuoto devono essere adeguate alla ventosa utilizzata.
• Il distributore deve essere scelto in modo tale da risultare adeguato per il tubo e il numero di ventose scelti.
• Le dimensioni del tubo per il vuoto devono essere adeguate all'ugello di aspirazione utilizzato.
• Spesso i tubi lunghi e stretti formano un collo di bottiglia e riducono le prestazioni dell'ugello di aspirazione. Ne consegue un aumento dell'input (consumo d'aria dell'ugello di aspirazione), ma una riduzione dell'output (aumento del tempo di evacuazione).

  

 

 

 

Formula per il calcolo del diametro nominale (mm)

Attacco P1 (1) ≥ 2 x ≥ Ø ugello di Venturi

Attacco V (2)   ≥ 3 x ≥ Ø ugello di Venturi = vuoto spinto

Attacco V (2)   ≥ 4 x ≥ Ø ugello di Venturi = elevata capacità d'aspirazione

Formula valida per tubi di lunghezza <= 0,5 m

Per tubi di lunghezza > 0,5 m, scegliere un diametro maggiore.

 

 

Come si calcolano la forza di presa e la forza di distacco?

Per stabilire la forza di presa necessaria, occorre conoscere la massa calcolata, l'accelerazione del sistema e il coefficiente di frizione.

 

La forza di presa necessaria dipende dalla situazione di carico. Qui di seguito citiamo le tre situazioni di carico principali:

 

• Situazione 1: ventosa in posizione orizzontale, movimento in direzione verticale (caso più favorevole)
• Situazione 2: ventosa in posizione orizzontale, movimento in direzione orizzontale
• Situazione 3: ventosa in posizione verticale, movimento in direzione verticale (caso meno favorevole)

 

Nella maggior parte dei cicli di prelevamento e posizionamento si trovano varie situazioni di movimento differenti. Per eseguire i calcoli seguenti occorre sempre utilizzare il caso meno favorevole con la forza di presa teorica più grande.

 

Per poter calcolare la forza di presa è necessario conoscere il peso e l'accelerazione del pezzo.

 

Situazione 1

Ventosa in posizione orizzontale, movimento in direzione verticale (caso più favorevole)

 

Situazione 2

Ventosa in posizione orizzontale, movimento in direzione orizzontale

 

Situazione 3

Ventosa in posizione verticale, movimento in direzione verticale (caso meno favorevole)

 

F_H = forza di presa teorica della ventosa (N)

m = massa (kg)

g = accelerazione di gravità (9,81 m/s²)

a = accelerazione del sistema (m/s²)

Avvertenza: tenere conto dell'accelerazione in caso di arresto d'emergenza

 

S = fattore di sicurezza

= almeno 1,5 per il movimento lineare

= almeno 2 per il movimento rotativo

µ = coefficiente di frizione

 

Coefficiente di frizione empirico (superficie)

Superficie oleosa µ = 0,1

Superficie umida µ = da 0,2 a 0,3

Superficie ruvida µ = 0,6

Legno µ = 0,5

Metallo µ = 0,5

Vetro µ = 0,5

Pietra µ = 0,5

Avvertenza: questi valori sono valori medi e devono essere verificati sul pezzo in questione.

 

Valori d'accelerazione empirici

Mandrino elettrico 6 m/s²

Cinghia dentata elettrica 20 m/s²

Attuatore servopneumatico 25 m/s²

Attuatore pneumatico 30 m/s²

Attuatore oscillante pneumatico 40 m/s²

 

 

Quali caratteristiche del pezzo devono essere prese in considerazione quando si progetta un'applicazione con il vuoto?

• Peso
• Porosità (poroso o ermetico)
• Superficie (liscia/ruvida)

 

Il peso e la superficie giocano un ruolo importante nel calcolo della forza di presa e della forza di distacco (forza, coefficiente di frizione)

La porosità del pezzo deve essere presa in considerazione quando si definiscono le prestazioni richieste (perdita d'aria e conseguente interruzione del vuoto).

Festo produce anche filtri per il vuoto?

Sì, il nostro filtro per il vuoto VAF-DB è disponibile nelle dimensioni seguenti: ¼", 3/8" e ½"

Definizione di vuoto

Il vuoto è lo stato di un gas la cui densità di particelle è inferiore a quella dell'atmosfera terrestre al livello del mare. In generale, in pneumatica la pressione viene definita positiva o sovrappressione (rispetto alla pressione atmosferica). Questo significa che il vuoto è sempre indicato come un valore negativo (misurato a partire dal livello della pressione atmosferica). Le unità di misura utilizzate sono generalmente i bar o i millibar (mbar) (1 bar = 1000 mbar). L'unità di misura deriva dall'unità SI della pressione, il pascal (Pa). Le unità di misura comunemente utilizzate in passato, come Torr, Kp/cm2, at, atm, mWS e mmHg, non devono più essere utilizzate.

 

 

Come funziona un ugello di aspirazione?

 

 

L'ugello di aspirazione Festo funziona secondo il principio di Venturi. L'aria compressa fluisce dall'attacco di alimentazione all'eiettore. La restrizione della sezione dell'ugello di Venturi aumenta la velocità di flusso dell'aria, che raggiunge una velocità supersonica. Una volta uscita dall'ugello di Venturi, l'aria si espande e fluisce attraverso l'ugello ricevitore fino all'uscita (silenziatore). Durante il passaggio, nella camera fra l'ugello di Venturi e l'ugello ricevitore si forma un vuoto che fa sì che l'aria venga aspirata dall'attacco per il vuoto. Sia l'aria aspirata che l'aria di scarico fuoriescono attraverso l'uscita (silenziatore).

Quanto deve essere il diametro del tubo quando si utilizzano gli ugelli di aspirazione VN-...?

Ugello di aspirazione	Attacco di alimentazione: diametro esterno del tubo	Attacco per il vuoto, portata elevata: diametro esterno del tubo	Attacco per il vuoto, vuoto spinto: diametro esterno del tubo
VN-05	4	4	4
VN-07	4	6	4
VN-10	4	6	6
VN-14	6	8	6
VN-20	6	12	8
VN-30	10	16	12

 

A quale velocità l'aria passa attraverso un ugello di aspirazione?

La velocità dell'aria in un ugello di aspirazione raggiunge un valore superiore a Mach 3.

• Mach 1 = velocità del suono
• Mach 2 = velocità doppia rispetto al suono
• Mach 3 = velocità tripla rispetto al suono, ecc.

Di che materiale sono realizzate le ventose Festo e per che cosa vengono utilizzate?

 

Materiale della ventosa	Colore	Intervallo di temperatura [°C]	Resistenza all'usura	Pezzo
Perbunan (N)	Nero	-10 ... +70	++	Oleoso e liscio
Poliuretano (U)	Blu	-20 ... +60	+++	Oleoso, liscio e ruvido
Silicone (S)	Bianco, trasparente	-30 ... +180	+	Alimenti, caldi e freddi
Gomma fluorurata (F)	Grigio	-10 ... +200	+	Oleoso, liscio e caldo
Perbunan, antistatico (NA)	Nero punteggiato di bianco	-10 ... +70	++	Elettronica, oleoso
Poliuretano, resistente alle alte temperature (T)	Marrone trasparente	-20 ... +60	+++	Oleoso e ruvido

 

Quale ventosa è adatta per quale pezzo?

 

Ventosa standard

Per superfici piane, leggermente corrugate e bombate

 

 

 

Ventosa extra profonda

Per pezzi rotondi e bombati

 

 

 

Ventosa ovale

Per pezzi sottili, oblunghi come profili e tubazioni

 

 

 

Soffietti

• Per superfici inclinate

• Per superfici curve, rotonde, pezzi flessibili con superfici ampie
• Per pezzi fragili come bottiglie o lampadine di vetro
• Adattatore longitudinale economicamente conveniente

 

Cosa indica il tempo di alimentazione?

Il tempo di alimentazione è il tempo necessario per ridurre un vuoto di 6 bar ad un vuoto residuo di -0,05 bar per un volume di 1000 cm³. (L'alimentazione dell'aria avviene in senso contrario attraverso il silenziatore tramite l'ugello Laval).

Cosa indica il tempo di evacuazione?

Il tempo di evacuazione è il tempo necessario per evacuare (mettere sotto vuoto) un volume di 1000 cm³ ad un valore di vuoto specifico.

Quale sollevamento coprono gli ugelli di aspirazione?

Consigliamo di consultare le informazioni dettagliate sui vari tipi di ugelli di aspirazione:

Ventosa per il vuoto ESS, ovale

Ventosa per il vuoto VAS/VASB

Ventosa per il vuoto standard

 

 

È possibile sostituire la cartuccia filtrante di un filtro per il vuoto VAF-...?

No, non è possibile sostituire la cartuccia filtrante di questo componente.

L'ugello di aspirazione VADMI-...LS-... funziona anche con i cavi di altre valvole?

No, l'ugello di aspirazione con funzione di risparmio aria necessita del set di cavi speciali fornito in dotazione.

L'ugello di aspirazione VADMI-... funziona anche con i cavi dell'ugello di aspirazione VADMI-...-LS-...?

No, l'ugello di aspirazione VADMI-... non funziona con i cavi dell'ugello di aspirazione VADMI-...-LS-... con funzione di risparmio di aria.

I serbatoi per aria compressa sono omologati per il vuoto?

Tutti i serbatoi per aria compressa della serie in acciaio inossidabile (CRVZS-...) possono essere utilizzati anche per applicazioni con il vuoto fino a -0,95 bar.