Tragfähigkeit von Saugern

Die Tragfähigkeit der Sauger wird allein durch den Druckunterschied zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Unterdruck im Sauger erzeugt. Ist kein Druckunterschied vorhanden, hat der Sauger auch keine Haltekraft.

Welche Kräfte wirken auf den Vakuumsauger?
Welche Kräfte wirken auf den Vakuumsauger?

Je größer dieser Unterschied ist, umso höher ist die Tragfähigkeit des Saugers.

 

Abhängigkeit vom Umgebungsluftdruck

Gleichzeitig bedeutet dies, dass bei geringerem Umgebungsluftdruck die Tragfähigkeit des Saugers geringer wird. Dies ist wichtig, wenn das Gerät in höhergelegenen Orten eingesetzt wird, sinkt die Haltekraft. Der Grund hierfür ist, dass der Umgebungsluftdruck mit der Geländehöhe abnimmt und somit auch die Kraft, die auf eine Fläche drückt.

Auf Meereshöhe herrscht ein Luftdruck von 1013 mbar. Jede 100 m Höhenunterschied bewirken eine Reduzierung von ca. 12,5 mbar. Einfach ausgedrückt, wenn ein Sauger auf Meereshöhe 100 kg trägt, würde dieser Sauger in einer Höhe von 1000 m nur noch 90 kg tragen.

 

Abhängigkeit des Luftdrucks von der Höhe
(Normatmoshäre)
Höhe
in Metern
Luftdruck
in mbar
0 1013,25
100 1001,3
200 989,5
400 966,1
600 943,2
800 920,8
1000 898,8
1200 877,2
1400 856,0
1600 835,3
1800 814,9
2000 795,0

 

Abhängigkeit von der Fläche des Saugers

Die Haltekraft des Saugers ist nicht nur vom Druckunterschied zwischen Umgebungsluftdruck und Unterdruck im Sauger abhängig, sondern auch von der Fläche des Saugers. Die Anpresskraft des Umgebungsluftdruckes wirkt auf die Fläche, daraus folgt: Je größer die wirksame Fläche ist, desto größer ist auch die Gesamtanpresskraft.

 

Abhängigkeit von der Belastungsrichtung

 

In horizontaler Richtung kann der Sauger bei Überlastung nur abreißen und nicht abgleiten (abrutschen).

 

In dieser Belastungsrichtung kann der Sauger am stärksten belastet werden, da ein Abgleiten, Abrutschen nicht möglich ist.

 

Rein theoretisch ergibt sich die Haltekraft aus dem Produkt Fläche x Unterdruck.

 

Wird dieser Wert überschritten reißt der Sauger ab, wir sprechen hier von der Abreißkraft.

 

In vertikaler Richtung kann der Sauger bei Überlastung an der Fläche entlang rutschen bevor der Sauger sich von der Fläche ablöst.

 

In diese Betrachtung geht der Reibwert zwischen Sauger und Transportgut ein.

 

Im Allgemeinen wird die Haltekraft in vertikaler Richtung wesentlich geringer sein, als die in horizontaler Richtung.

 

Wird diese Haltekraft überschritten gleitet der Sauger langsam ab, wir sprechen hier von der Abgleitkraft.

 

Weitere Einflussfaktoren

  • Oberflächenbeschaffenheit des Materials
  • Verschmutzung des Materials und des Sauger
  • Luftdurchlässigkeit des Materials
  • Umgebungstemperatur
  • Temperatur des Materials
  • Biegesteifigkeit des Materials

Sicherheitsfaktoren

Der Sicherheitsfaktor 2 wird von der neuen europäischen Norm DIN EN 13155 für die Abgleitkraft wie für die Abreißkraft gefordert. Bei der Abgleitkraft ist der Reibungskoeffizient µ zu berücksichtigen.

Wie hoch ist die Tragfähigkeit des Saugers?

Im nachfolgenden Diagramm können Sie die Tragkraft an Hand des Durchmessers ablesen, unter Berücksichtigung nachfolgender Punkte.

  • Die Tragfähigkeit laut Berechnungen mit einem Sicherheitsfaktor 2 für die horizontale Abreißkraft, wie auch für die vertikale Abgleitkraft.
  • Der Reibungskoeffizient µ wurde mit 0,5 angenommen. Dies ist ein gängiger Wert für glatte Flächen, wie sie bei Glas und Metallen vorkommen. Bei anderen Materialen ist unter Umständen ein anderer Wert anzusetzen.
  • Einsatz in einer Höhe von 100 Metern.
  • Erreichtes Vakuum im Sauger von –0,6 bar.
Die Abhängigkeit von Durchmesser zu Tragfähigkeit des Vakuumsaugers.
Die Abhängigkeit von Durchmesser zu Tragfähigkeit des Vakuumsaugers.

Berechnung wie folgt:

Die theoretische Berechnung der Tragfähigkeit des Vakuumsaugers.
Die theoretische Berechnung der Tragfähigkeit des Vakuumsaugers.

Die Werte für die rechnerische Tragfähigkeit können Sie auch der nachfolgenden Tabelle entnehmen.

Abhängig vom Durchmesser bzw. der vorhandenen Fläche des Saugers ist die rechnerische Tragfähigkeit bei unterschiedlichen Vakuumwerten aufgeführt. Andere Einflussfaktoren werden bei der Berechnung der Tragfähigkeit nicht berücksichtigt.

Durchmesser in mm Fläche in cm² Tragfähigkeit in kg
horizontal vertikal
0,6 0,7 0,8 0,6 0,7 0,8
40 13 3,8 4,4 5,0 1,9 2,2 2,5
45 16 4,8 5,6 6,4 2,4 2,8 3,2
50 20 5,9 6,9 7,9 2,9 3,4 3,9
55 24 7,1 8,3 9,5 3,6 4,2 4,8
60 28 8,5 9,9 11,3 4,2 4,9 5,7
65 33 10,0 11,6 13,3 5,0 5,8 6,6
70 38 11,5 13,5 15,4 5,8 6,7 7,7
75 44 13,3 15,5 17,7 6,6 7,7 8,8
80 50 15,1 17,6 20,1 7,5 8,8 10,1
85 57 17,0 19,9 22,7 8,5 9,9 11,3
90 64 19,1 22,3 25,4 9,5 11,1 12,7
95 71 21,3 24,8 28,4 10,6 12,4 14,2
100 79 23,6 27,5 31,4 11,8 13,7 15,7
105 87 26,0 30,3 34,6 13,0 15,2 17,3
110 95 28,5 33,3 38,0 14,3 16,6 19,0
115 104 31,2 36,4 41,5 15,6 18,2 20,8
120 113 33,9 39,6 45,2 17,0 19,8 22,6
125 123 36,8 43,0 49,1 18,4 21,5 24,5
130 133 39,8 46,5 53,1 19,9 23,2 26,5
135 143 42,9 50,1 57,3 21,5 25,0 28,6
140 154 46,2 53,9 61,6 23,1 26,9 30,8
145 165 49,5 57,8 66,1 24,8 28,9 33,0
150 177 53,0 61,9 70,7 26,5 30,9 35,3
155 189 56,6 66,0 75,5 28,3 33,0 37,7
160 201 60,3 70,4 80,4 30,2 35,2 40,2
165 214 64,1 74,8 85,5 32,1 37,4 42,8
170 227 68,1 79,4 90,8 34,0 39,7 45,4
175 241 72,2 84,2 96,2 36,1 42,1 48,1
180 254 76,3 89,1 101,8 38,2 44,5 50,9
185 269 80,6 94,1 107,5 40,3 47,0 53,8
190 284 85,1 99,2 113,4 42,5 49,6 56,7
195 299 89,6 104,5 119,5 44,8 52,3 59,7
200 314 94,2 110,0 125,7 47,1 55,0 62,8
205 330 99,0 115,5 132,0 49,5 57,8 66,0
210 346 103,9 121,2 138,5 52,0 60,6 69,3
215 363 108,9 127,1 145,2 54,5 63,5 72,6
220 380 114,0 133,0 152,1 57,0 66,5 76,0
225 398 119,3 139,2 159,0 59,6 69,6 79,5
230 415 124,6 145,4 166,2 62,3 72,7 83,1
235 434 130,1 151,8 173,5 65,1 75,9 86,7
240 452 135,7 158,3 181,0 67,9 79,2 90,5
245 471 141,4 165,0 188,6 70,7 82,5 94,3
250 491 147,3 171,8 196,3 73,6 85,9 98,2
255 511 153,2 178,7 204,3 76,6 89,4 102,1
260 531 159,3 185,8 212,4 79,6 92,9 106,2
265 552 165,5 193,0 220,6 82,7 96,5 110,3
270 573 171,8 200,4 229,0 85,9 100,2 114,5
275 594 178,2 207,9 237,6 89,1 103,9 118,8
280 616 184,7 215,5 246,3 92,4 107,8 123,2
285 638 191,4 223,3 255,2 95,7 111,6 127,6
290 661 198,2 231,2 264,2 99,1 115,6 132,1
295 683 205,0 239,2 273,4 102,5 119,6 136,7
300 707 212,1 247,4 282,7 106,0 123,7 141,4
305 731 219,2 255,7 292,2 109,6 127,9 146,1
310 755 226,4 264,2 301,9 113,2 132,1 151,0
315 779 233,8 272,8 311,7 116,9 136,4 155,9
320 804 241,3 281,5 321,7 120,6 140,7 160,8
325 830 248,9 290,4 331,8 124,4 145,2 165,9
330 855 256,6 299,4 342,1 128,3 149,7 171,1
335 881 264,4 308,5 352,6 132,2 154,2 176,3
340 908 272,4 317,8 363,2 136,2 158,9 181,6
345 935 280,4 327,2 373,9 140,2 163,6 187,0
350 962 288,6 336,7 384,8 144,3 168,4 192,4
355 990 296,9 346,4 395,9 148,5 173,2 198,0
360 1018 305,4 356,3 407,2 152,7 178,1 203,6
365 1046 313,9 366,2 418,5 157,0 183,1 209,3
370 1075 322,6 376,3 430,1 161,3 188,2 215,0
375 1104 331,3 386,6 441,8 165,7 193,3 220,9
380 1134 340,2 396,9 453,6 170,1 198,5 226,8
385 1164 349,2 407,5 465,7 174,6 203,7 232,8
390 1195 358,4 418,1 477,8 179,2 209,1 238,9
395 1225 367,6 428,9 490,2 183,8 214,4 245,1
400 1257 377,0 439,8 502,7 188,5 219,9 251,3
405 1288 386,5 450,9 515,3 193,2 225,4 257,6
410 1320 396,1 462,1 528,1 198,0 231,0 264,1
415 1353 405,8 473,4 541,1 202,9 236,7 270,5
420 1385 415,6 484,9 554,2 207,8 242,5 277,1
425 1419 425,6 496,5 567,5 212,8 248,3 283,7
430 1452 435,7 508,3 580,9 217,8 254,1 290,4
435 1486 445,9 520,2 594,5 222,9 260,1 297,2
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