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.
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) |
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| 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
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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. |
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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.
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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.
Berechnung wie folgt:
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 |