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•
Was ist Vakuum
•
Bedeutung des
Atmosphärendrucks
•
Saugleistung
•
Uebersicht über die
verschiedenen Vakuum-
oder Druck-Erzeuger
•
Beispiele und Tips für den
Anschluss und Betrieb der
verschiedenen Pumpen
Vakuum und
Vakuum-
Pumpen
KNF-86 6L Schöpfl eistung
KNF-811 11,5 L Schöpfl eistung
KNF-18 15L Schöpfl eistung
KNF-30 30L Schöpfl eistung
KNF-035 55L Schöpfl eistung
Vakuum
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Was ist Vakuum
Mit Vakuum oder Unterdruck bezeichnen wir den Druck, der niedriger als der
Atmosphärische Druck ist. Der atmosphärische Druck wird durch das Gewicht der
Luft über uns erzeugt. In Meereshöhe liegt dieser Druck normalerweise bei 1013
mbar (Milibar) oder 101.3kPa (Kilopascal) 1 Pascal entspricht 1Newton pro m
2
.
Das bedeutet, dass eine Luftsäule mit einem Querschnitt von 1m
2
mit einer Kraft
von ca. 100 000 Newton auf die Erdoberfl äche drückt.
100 000 Newton entsprechen 10 000 kg. 1m
2
entspricht 10 000 cm
2
.
Somit ergibt sich ein Druck mit der alten Bezeichnung von 1kg pro cm
2
.
Durch die Senkung des Drucks in einem geschlossenen Behälter wird also der
Atmosphärische Druck zu einer „Energie-Quelle“ umgewandelt.
Höhe
Luftdruck
Erreichbarer Unterdruck bei gleichbleibendem Ab-
über Meer
solutdruck in -kPa bei verschiedenen Höhen ü.Meer
m
kPa mbar mmHg
0
101.3 1013.25 760 60.0% 75.0% 85.0% 90.0% 99.0%
1000 89.46 894.6 671 49.4% 64.5% 74.5% 79.5% 88.5%
2000 79.06 790.6 593 39.0% 54.1% 64.1% 69.1% 78.1%
Die Bedeutung des Atmosphärendrucks
Die Vorteile in der Nutzung des Atmosphärendrucks sind in der Regel bekannt,
z.B. sinkt der Siedepunkt einer Flüssigkeit bei sinkendem Atmosphärendruck oder
die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten wird beeinfl usst. Berühmtes Beispiel:
Wasser siedet in den Bergen schneller, aber das Ei wird nicht hart.
Der Atmosphärendruck kann aber auch dazu verwendet werden, um Gegenstände
und Dinge gleichmässig von allen Seiten mit einem Druck (Pressung) zu beauf-
schlagen. Gerade im Bereich Faserverbundbauweise wird dieses Prinzip oft und
gerne genutzt.
Vakuum und Vakuumniveau
Vakuum ist defi niert als absolut leerer Raum, was in der Praxis nicht möglich ist.
(Ein Vakuum von ca. 90% ist bereits ein sehr guter Wert).
Durch Abführung des Gases (normalerweise Luft) in einer geschlossenen Kam-
mer (z.B. Plasticsack) wird gegenüber dem Atmosphärendruck ein Unterdruck
geschaffen.
Das Vakuumniveau ist ein Mass für diesen Unterdruck. Bei absolutem Vakuum
ist der Druck gleich Null, was Grundlage für den Begriff „Absolutdruck“ ist. Hier
würde also der atmosphärische Druck mit der vollen Kraft auf die absolut leere
Kammer (Plasticsack) drücken und diese mit einem Gewicht von ca. 10’000kg/m
2
belasten. Bei einem in der Praxis erreichbaren Vakuum von ca. 90% wären das
immerhin noch 9’000kg/m
2
.
Dieser Druck, resp. das belastende Gewicht ist wie bereits erwähnt, abhängig von
der jeweiligen Meereshöhe und auch vom momentanen atmosphärischen Druck
der auf dem Barometer abgelesen werden kann.
Solange der Atmosphärische Druck jedoch nur zum Pressen von Gegenständen
und Laminaten verwendet wird, kann diese Ungenauigkeit durchaus vernachlässigt
bleiben.
Der atmosphärische
Druck ist in 1000km
Höhe praktisch 0
und
auf Meereshöhe
dagegen 1 bar oder
101.3 kPa.
Ein Saugnapf saugt sich nicht fest.
Er wird vom höheren Druck, der
ausserhalb herrscht, angepresst!
Ein Staubsauger saugt nicht!
Luft und Staub werden durch den
höheren Druck der ausserhalb des
Staubsaugers herrscht in den Sauger
hineingepresst.
Vakuum
Der Pressdruck ist also abhängig von dem erreichbaren Vakuum der Pumpe und vom Atmosphärendruck, aber
nicht von der grösse der verwendeten Vakuumpumpe!
Eine grosse Pumpe mit grosser Schöpfl eistung kann einen grossen Behälter oder Sack schneller „leer“ saugen und
ist auch weniger empfi ndlich auf Leckage, der erreichbare Pressdruck bleibt aber gleich wie bei einer adäquaten
kleinen Pumpe!
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Saugleistung
Die Saugleistung oder Schöpfl eistung einer Vakuumpumpe ist die Luftmenge pro Zeiteinheit, die bei einem bestimmten
Vakuumniveau transportiert wird. Die Saugleistung ist als Volumen der freien Luft pro Zeiteinheit defi niert.
Freie Luft entspricht Luft beim Atmosphärendruck 101.3 kPa (1013 mbar, 65% re. Feuchte, 293°K). Bei abnehmendem
Lufdruck oder zunehmendem Vakuum wird die Saugleistung natürlich immer kleiner und sinkt je nach Pumpenqualität bei
ca. 90% auf null.
Vereinfacht gesagt: Jede Vakuumpumpe schöpft am Anfang viel und mit zunehmendem Vakuum immer weniger
bis das max. erreichbare Vakuum erreicht ist.
Vakuum
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Vakuum
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Vakuum
Die SI-Einheit des Druckes ist das Pascal mit dem Einheitenzeichen Pa.
Ein Pascal entspricht einem Druck von einem Newton pro Quadratmeter:
1 Pa = 1 N/m² = 1 kg/(m.s²)
1 Bar entspricht 100.000 Pa, 1.000 hPa, 101 kPa oder 0.1 MPa
Hektopascal
Der Luftdruck bzw. das Vakuum wird oft in Hektopascal (1 hPa = 100 Pa = 1 mbar) angegeben, weil so zum einen die SI-konforme Einheit
Pascal verwendet werden kann und man zum anderen einen Zahlwert hat, der dem gewohnten Millibar (mbar) entspricht.
Kilopascal
Die Einheit Kilopascal (1 kPa = 1000 Pa = 0,1 N/cm2) wird in der Vakuumtechnik auch oft verwendet.
Ein Druck von 100 kPa entspricht 1 bar.
Der mittlere Luftdruck der Atmosphäre auf Meereshöhe und Standarddruck bzw. Normdruck ist 101.325 Pascal = 101 kPa.
Andere teilweise noch zu fi ndende, aber nicht mehr zulässige Druckeinheiten sind: Torr, mmHg, mWS, at, atm, psi, %Vakuum:
1 Torr = 1 mm Hg = 1 mm Quecksilbersäule
1 Torr = 4/3 mbar, =133.3 Pa
1 Torr ist der Druck, den eine Quecksilbersäule der Temperatur 0°C und der höhe 1mm auf die Grundfl äche der Säule ausübt.
1 Meter Wassersäule (mWS) = 0,1 at = 9,80665 kPa
10,33 mWS = 1 Bar = 101.3 KPa
1 Technische Atmosphäre (at) = 1 kp/cm2. = ca. 98066,5 Pa
1 Physikalische Atmosphäre (atm) = 760 Torr = 101325 Pa = 1013,25 hPa = 101,325 kPa.
1 psi = 1 lb.p.sq.in. = 144 lb.p.sq.ft = 1/200 tn.sh.p.sq.in = 1/2240 tn.p.sq.in = 0,07030695796 kp/cm² = 6894,757293168 Pa
das relative Vakuum in %: V% = (Po-P)/Po, 300mbar entspricht z.B. (1013-300)/1013= 70% Vakuum
umgekehrt P=Po-(Po.V%), 30% Vakuum enspricht, z.B. in Torr: 760-(760.0.3)=532 Torr
http://www.vacuum-guide.com/deutsch/pumpen/umrechnung_pascal_bar.htm
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Ventilatoren, Axial- und Radialgebläse
Für Vakuum und Druck verwendbar
Kleine Drücke bez. Vakuum, grosse Fördermengen, preiswert
Gebläse aller Art, Lüftungsventilatoren, Autokühler, Staubsauger
Kolbenpumpen, Kolbenkompressoren, Pendelkolbenkompressoren
Grosse Drücke, rel. grosse Mengen, Vibrationen, Wärmeentwicklung
Kleine Druckluftnetze, Spritzlackierung, Kleinkompressoranlagen
Drehschieberpumpen, Druckluftmotoren, ähnlich Wankelmotor.
Kleine Fertigungstoleranzen, Wärmeentwicklung, rel. teuer,
enthalten in der Abluft
einen relativ starken Oel-Nebel, der sich auf den Formen absetzen kann!
Industrielle Vakuumerzeugung, Verpackungsmaschinen,
Vakuumpumpen zum evakuieren von Kälteanlagen
Schraubenkompressoren (Verdichter)
Hohe Leistung, hohe Drücke, Serieschaltung möglich, teure Teile
Industrielle Druckluftnetze
Membranpumpen
Ausführungen mit Motor und Exzenter als Antrieb
Sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis
Laboranwendungen, Verdampfungsprozesse, Filtration etc.
Die ideale Pumpe für die Belange im Bereich „Faserverbundbauweise“
Die von uns angebotenen KNF-Pumpen sind alles dauerlauffähige und
geräuscharme Membranpumpen
ohne Oel-Nebel !
Uebersicht über die verschiedenen Vakuum- oder Druck-Erzeuger
Vakuum
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Vakuumpumpen und Anschlussbeispiele
Anschlussbeispiele
Alle unsere Pumpen werden aus Transportgründen un-
montiert ausgeliefert. Sowohl das Ausblasloch und das
Ansaugloch sind dabei mit einem Staubschutz-Stopfen
verschlossen.
Diese Staubschutz-Stopfen müssen als erstes ent-
fernt werden.
In das Ausblas-Loch wird nun der Geräusch-Dämpfer
geschraubt und auf den Ansaugstutzen wird der Saug-
schlauch gesteckt. Die Pumpe ist somit für den Betrieb
ohne Vakuum-Regelung bereit.
Wenn eine Regelung (Reduzierung) des Vakuums ge-
wünscht wird, muss der Ansaugstutzen entfernt werden
und dann wird das Regulierventil mit Manometer aufge-
schraubt. Erst nach der Montage des Regulierventils wird
der Geräusch-Dämpfer aufgeschraubt.
Bei allen Verschraubungen und Verbindungen ist auf
absolute Dichtigkeit zu achten. Schraubverbindungen
werden am sichersten mit Tefl on-Dichtband abgedichtet.
Reparatur und Service:
Die Pumpen laufen in der Regel jahrelang ohne jeglichen
Service, und das Tag und Nacht!
Wenn plötzlich kein vernünftiges Vakuum mehr erzeugt
werden kann, dann gibt es 3 mögliche Fehlerquellen.
1. In der Saugleitung oder bei den Anschlüssen ist ir-
gendwo eine Undichtigkeit vorhanden.
Bitte überprüfen und abdichten.
2. Die Pumpe hat Dreck und / oder ein gröberes Staub-
korn angesaugt. Das verhindert nun ein dichtes schlies-
sen des Gummi-Einlass- oder Auslassventils innerhalb
des Pumpenkopfes. Der Pumpenkopf wird geöffnet und
nach Reinigung wiederum verschlossen. (4 Schrauben
oben am Pumpenkopf
)
Bitte den Pumpenkopf nicht unnötig öffnen. Im Zwei-
felsfalle kann die Pumpe durch uns repariert werden!
3. Die Gummi-Membrane und/oder ein Gummi-Ventil ist
defekt und eingerissen. Der Pumpenkopf wird geöffnet,
die defekten Teile ersetzt und nach Reinigung wiederum
verschlossen.
KNF 86 im Anlieferzustand
Anschluss des Saugschlauchs direkt an der Pumpe, ohne Redu-
zierventil, mit montiertem Ausblas-Schalldämpfer........
...und hier dasselbe, aber mit montiertem KNF-Reduzierventil und
Vakuum-Meter.
KNF-86
KNF-86
KNF-86
KNF-Reduzierventil
Ausblas-
Schalldämpfer
Alle hier nicht abgebildeten Pumpen funktionieren
genau gleich und auch die Anschlüsse sind analog
auszuführen.
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Vakuumpumpen und Anschlussbeispiele
3-fach Ansaugfi lter
Damit möglichst kein Staub und Dreck von der Pumpe ange-
saugt werden kann, empfi ehlt es sich in der Ansaugleitung
ein Filter einzubauen.
Es spielt dabei keine Rolle, ob die Ansaugleitung direkt an
der Pumpe angeschlossen wird oder ob ein Reduzierventil
dazwischen geschaltet ist. (s. Bilder)
Anderes Reduzierventil
Analog der vorgängigen Anleitung kann an Stelle des KNF-
Reduzierventils auch das Legris-Reduzierventil angeschlos-
sen werden.
Das empfi ehlt sich vorallem, wenn die ganze Ansaugleitung
dann ebenfalls mit dem Legris-System aufgebaut ist.
Selbstverständlich empfi ehlt es sich auch hier, ein Ansaugfi lter
in die Ansaugleitung einzubauen.
Andere Pumpen
Alle die geschilderten Anschlussmöglichkeiten gelten analog
bei jeder anderen Pumpe auch. Im Zweifelsfalle die Pumpe
in Betrieb setzen und mit dem Finger prüfen, bei welchem
Anschluss es ausbläst und bei welchem Anschluss dass die
Pumpe Luft ansaugt.
Der Anschluss der doppelköpfi gen Pumpe KNF-40 ist grund-
sätzlich ebenfalls gleich, der Verbindungsschlauch der beiden
Ansauglöchern der beide Pumpenköpfe muss aber an der
Pumpe belassen werden. Auf der Ausblasseite werden zwei,
also je Ansaugloch ein Ausblasdämpfer geschraubt.
KNF-40
KNF-18
KNF-86
Legris-
Reduzierventil
Für andere und grössere Pumpen verlan-
gen Sie bitte unsere Beratung.
Pumpe KNF-40
Für den Anschluss eines KNF-Reduzierventils bei der Pumpen
KNF-40 ist ebenfalls ein T-Stück (Art. Nr. 917.0010 wie auf
dem Bild ersichtlich), nötig.
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