Anwendung von Stromumkehrventilen
Stromumkehrventile für Plattenhandling und Vakuumheber
Vakuumheber ermöglichen das Aufnehmen, Transportieren und Positionieren großflächiger Platten und Werkstücke. Ein Seitenkanalverdichter erzeugt dazu den erforderlichen Unterdruck an den Sauggreifern beziehungsweise an einer abgedichteten Saugfläche.
Ein Stromumkehrventil steuert die Luftführung zwischen Aufnehmen, Halten und Freigeben. Nach dem sicheren Absetzen kann die Saugwirkung unterbrochen oder der Luftstrom auf Druckbetrieb umgeschaltet werden, damit sich das Werkstück zuverlässig vom Hebewerkzeug löst.
Der Seitenkanalverdichter ändert dabei nicht seine Drehrichtung. Das Stromumkehrventil verändert ausschließlich die Führung des Luftstroms zwischen Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb.
Funktionsprinzip
Wie arbeitet ein Vakuumheber mit Stromumkehrventil?
Ein Vakuumheber erzeugt über Sauggreifer oder eine abgedichtete Saugfläche eine Verbindung zwischen Hebewerkzeug und Werkstück. Der Seitenkanalverdichter saugt Luft aus dem abgedichteten Bereich ab. Die entstehende Druckdifferenz sorgt dafür, dass das Werkstück am Hebewerkzeug gehalten wird.
Was passiert beim Aufnehmen?
Das Hebewerkzeug wird auf der Werkstückoberfläche positioniert. Sauggreifer, Saugnäpfe oder eine umlaufende Dichtlippe begrenzen den Saugraum gegenüber der Umgebung.
Wird Luft aus diesem Bereich abgesaugt, entsteht eine Druckdifferenz. Dadurch kann das Werkstück am Hebewerkzeug gehalten, angehoben und transportiert werden.
Aufgabe des Stromumkehrventils
Während des Transportvorgangs bleibt der Saugbetrieb aktiv. Sobald das Werkstück seine Zielposition erreicht und sicher abgesetzt wurde, kann das Stromumkehrventil die aktive Saugwirkung unterbrechen oder die Luftführung auf Druckbetrieb umschalten.
Ein Luftstrom im Druckbetrieb kann das Ablösen des Werkstücks vom Hebewerkzeug unterstützen.
Das Stromumkehrventil erzeugt die Haltekraft nicht selbst. Es steuert den vom Seitenkanalverdichter erzeugten Luftstrom. Die sichere Aufnahme hängt vom vollständigen Hebe-, Leitungs-, Steuerungs- und Sicherheitssystem ab.
Drei Prozessschritte
Aufnehmen, transportieren und kontrolliert absetzen
Der typische Ablauf beim Plattenhandling lässt sich in drei aufeinanderfolgende Prozessschritte unterteilen.
01 Ansaugen und aufnehmen
Das Hebewerkzeug wird auf der Platte positioniert. Der Seitenkanalverdichter saugt Luft aus den Sauggreifern beziehungsweise aus dem abgedichteten Saugraum ab. Die Platte wird am Werkzeug fixiert und kann angehoben werden.
02 Halten und transportieren
Während des Hebe- und Transportvorgangs bleibt der Saugbetrieb aktiv. Die Platte wird zum vorgesehenen Ablage-, Bearbeitungs- oder Montageplatz bewegt.
03 Absetzen und lösen
Nach dem sicheren Absetzen wird die aktive Saugwirkung aufgehoben. Je nach Ventilausführung kann dazu eine Neutralstellung oder der Druckbetrieb genutzt werden. Ein Luftstrom im Druckbetrieb kann das Ablösen vom Hebewerkzeug unterstützen.
Die erforderliche Haltekraft muss unter Berücksichtigung von Werkstückgewicht, Oberfläche, Saugfläche, Leckluft, Bewegungsablauf, Beschleunigung und den für die Gesamtanlage geltenden Sicherheitsanforderungen bestimmt werden.
Auswahl der Ventilstellung
Saugen, Neutralstellung oder aktives Lösen?
Saugbetrieb
Werkstück aufnehmen und halten
Im Saugbetrieb wird Luft aus dem Saugraum abgeführt. Dieser Zustand muss während des gesamten Hebe- und Transportvorgangs erhalten bleiben.
Neutralstellung
Aktive Luftwirkung unterbrechen
Bei einer geeigneten Ventilausführung kann die aktive Saug- oder Druckwirkung am Prozessanschluss unterbrochen werden. Das Werkstück muss zuvor sicher abgesetzt sein.
Die genaue Luftführung und Drucksituation in der Neutralstellung hängt von der eingesetzten Ventilbaureihe und der Anlagenkonfiguration ab.
Druckbetrieb
Werkstück aktiv lösen
Nach dem sicheren Absetzen kann ein Luftstrom im Druckbetrieb das Ablösen der Platte von Sauggreifern oder Dichtlippen unterstützen.
VS – VS – schneller Wechsel zwischen Saugen und Blasen
Die Baureihe VS arbeitet mit einem Schieberegler und zwei Schaltstellungen. Sie ist für die Umschaltung von Saug- auf Druckbetrieb und umgekehrt sowie für den Wechsel zwischen unterschiedlichen Luftleitungen vorgesehen.
Short Facts
- zwei Schaltstellungen
- Umschaltung zwischen Saug- und Druckbetrieb
- alternativ Leitungswechsel
- magnetische oder pneumatische Betätigung
- Reglerbewegung laut Datenblatt etwa 0,10 Sekunden
- verschiedene Anschluss- und Strömungsausführungen
VI6-34 – fünf abgestufte Positionen
Das VI6-34 verfügt über fünf voreingestellte Positionen:
- vollständige Absaugung
- teilweise Absaugung
- Neutralstellung
- teilweiser Druckbetrieb
- vollständiger Druckbetrieb
Das Ventil arbeitet mit einem rotierenden Schieber und Schrittmotor. Als Steuerung sind digitale Eingänge und Modbus RTU dokumentiert.
Die Wahl zwischen VS und VI6-34 darf nicht allein anhand der gewünschten Ventilstellungen erfolgen. Seitenkanalverdichter, Anschlussgröße, Volumenstrom, Unterdruck, Steuerung, Taktzeit und Einbausituation müssen zusammenpassen.
Technische Voraussetzungen
Was muss beim Plattenhandling berücksichtigt werden?
01 Gewicht des Werkstücks
Das Gesamtgewicht ist eine zentrale Auslegungsgröße. Zusätzlich müssen Bewegungs- und Beschleunigungskräfte berücksichtigt werden.
02 Werkstückoberfläche
Glatte und geschlossene Oberflächen lassen sich anders abdichten als raue, strukturierte oder poröse Werkstoffe. Poröse Materialien können einen erhöhten Leckluftstrom verursachen.
03 Anzahl und Anordnung der Sauggreifer
Anzahl, Größe und Position der Sauggreifer beeinflussen Lastverteilung und erreichbare Haltewirkung.
04 Dichtungen und Leckluft
Nicht vollständig aufliegende oder verschmutzte Dichtungen erhöhen den Luftnachstrom. Der Seitenkanalverdichter muss diese Leckluft ausreichend kompensieren können.
05 Bewegungsablauf
Vertikales Heben, horizontales Verfahren, Schwenken und Beschleunigen stellen unterschiedliche Anforderungen an das Greifsystem.
06 Lösevorgang
Es muss festgelegt werden, ob die Saugwirkung lediglich unterbrochen oder das Werkstück durch einen Luftstrom im Druckbetrieb aktiv gelöst werden soll.
Bei der Auswahl sollten die gewünschten Strömungswege möglichst in einem einfachen Rohrleitungs- oder Prozessschema eingezeichnet werden. Das erleichtert die Zuordnung der passenden Ventilausführung erheblich.
Welche Angaben benötigt SKVTechnik für die Vorauswahl?
Für eine technische Vorauswahl benötigen wir Informationen zur Platte, zum Hebewerkzeug, zum Seitenkanalverdichter und zum vollständigen Bewegungsablauf.
Checkliste
- Werkstückmaterial
- Gewicht
- Länge, Breite und Dicke
- Oberflächenbeschaffenheit
- Porosität beziehungsweise Luftdurchlässigkeit
- Anzahl und Größe der Sauggreifer
- Aufbau der Dichtungen
- wirksame Saugfläche
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- Volumenstrom und Unterdruck, sofern bekannt
- Leitungslängen und Querschnitte
- gewünschte Ventilstellungen
- gewünschte Ansteuerung
- Taktzeit und Schalthäufigkeit
- Bewegungsrichtung
- Geschwindigkeit und Beschleunigung
- vorhandene Vakuumüberwachung
- Sicherheitsanforderungen.
Liegen noch keine vollständigen Leistungsdaten vor, kann SKVTechnik anhand von Werkstück, Hebewerkzeug und Prozessbeschreibung eine technische Vorauswahl unterstützen. Nicht dokumentierte Kombinationen und besondere Betriebsbedingungen werden gegebenenfalls zusätzlich mit dem Hersteller abgestimmt.
Nutzen im Materialhandling
Welche Vorteile bietet ein Stromumkehrventil beim Plattenhandling?
1. Welche Vorteile bietet ein Stromumkehrventil beim Plattenhandling?
(Schwere Platten leichter bewegen)
Vakuumheber können Bediener beim Anheben, Transportieren und Positionieren großflächiger Werkstücke unterstützen und körperlich belastende Hebevorgänge reduzieren.
2. Flächige Lastaufnahme (Haltekraft über mehrere Sauggreifer verteilen)
Die Haltekraft kann über mehrere Sauggreifer beziehungsweise eine größere Saugfläche verteilt werden.
3. Kontrolliertes Absetzen
(Haltewirkung gezielt aufheben)
Nach dem sicheren Absetzen kann die Saugwirkung gezielt unterbrochen werden.
4. Aktives Lösen (Ablösen durch Druckbetrieb unterstützen)
Ein Luftstrom im Druckbetrieb kann bei geeigneter Anlagenkonfiguration das Ablösen der Platte unterstützen.
5. Automatisierbare Abläufe
(Ventilsteuerung in den Maschinenablauf integrieren)
Je nach Baureihe kann die Ventilsteuerung elektrisch, pneumatisch oder feldbusbasiert in den Maschinenablauf eingebunden werden.
6. Unterschiedliche Werkstückformate (Verschiedene Platten handhaben)
Bei entsprechender Auslegung kann ein Greifsystem unterschiedliche Plattenformate und geeignete Werkstoffe handhaben.
Die genannten Vorteile entstehen nur durch das abgestimmte Zusammenspiel aus Hebewerkzeug, Sauggreifern, Seitenkanalverdichter, Stromumkehrventil, Leitungen, Steuerung und Sicherheitseinrichtungen.
Technische Vorauswahl
Stromumkehrventil für den Leitungswechsel auswählen
SKVTechnik unterstützt Anlagenbauer, Betreiber und Konstrukteure bei der technischen Vorauswahl eines geeigneten Stromumkehrventils und Seitenkanalverdichters für das Plattenhandling.
Grundlage sind Werkstückgewicht, Oberfläche, Saugfläche, Leckluft, Bewegungsablauf, gewünschte Lösefunktion und die vorgesehene Steuerung.
Besonders hilfreich sind:
- Foto oder Zeichnung des Hebewerkzeugs
- Werkstückmaterial und Oberfläche
- Abmessungen und Gewicht
- Anzahl und Größe der Sauggreifer
- Beschreibung des Bewegungsablaufs
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- gewünschte Ventilfunktionen
- Anschlussgrößen
- Steuerungsart
- Taktzeit und Schalthäufigkeit
Senden Sie uns vorhandene Zeichnungen, Typenschilder, Fotos und technische Daten am besten direkt mit Ihrer Anfrage.
Die dargestellten Abläufe und Abbildungen sind schematische Beispiele und stellen keine verbindliche Auslegung eines Vakuumhebers dar. Die konkrete Auswahl muss anhand der tatsächlichen Betriebs-, Werkstück- und Sicherheitsdaten erfolgen.
Das VI6-34 besitzt eine dokumentierte Neutralstellung. Die genaue Luftführung und Drucksituation am Arbeitsanschluss muss für die jeweilige Anlagenkonfiguration geprüft werden.
Beim Heben und Transportieren von Lasten müssen die Sicherheitsanforderungen der Gesamtanlage durch den verantwortlichen Anlagenbauer beziehungsweise Betreiber berücksichtigt werden.