Introduzione al vuoto

Il termine “vuoto” viene riferito alla situazione fisica che si verifica in un ambiente dove la pressione gassosa è minore di quella atmosferica.

Sono definite pressioni positive tutte quelle con valori superiori alla pressione atmosferica; negative tutte quelle con valori inferiori.

P atm = Pressione atmosferica

P o = Pressione zero, vuoto assoluto

P+ = Pressione relativa positiva

P ass = Pressione assoluta

P - = Pressione relativa negativa

Pressione rappresenta dimensionalmente una forza per unità di superficie, la sua unità di misura è il pascal (simbolo Pa) che rappresenta la pressione che si ottiene quando sulla superficie unitaria di 1 m2 si esercita la forza di 1 N (newton).

Risulta pertanto:

pascal = newton/metro² ==> Pa = N/m²

E' solito per alcune applicazioni utilizzare unità di misura alternative quali il millibar (mbar) pari a 100 Pa e il Torr o mmHg, che è pari a 133,322 Pa; quest'ultima è utilizzata sopratutto per rilevazioni in campo medicale (pressione sanguigna) nonostante non venga utilizzata come unità di misura del Sistema Internazionale (SI)

La pressione atmosferica, misurata in mbar, diminuisce al variare dell’altitudine (misurata in m), come meglio specificato nel diagramma sottostante.

Confronto tra valori della pressione atmosferica misurati a livello del mare con gli stessi valori rilevati ad altitudini diverse.

Forza di sollevamento

Uno dei parametri di riferimento per la selezione delle ventose e riportato nelle tabelle è la forza di sollevamento (espressa in kg) , univoca per ciascuna tipologia di ventosa e calcolata con la seguente formula:

Dove:

F = Forza di sollevamento espressa in Kg;

S = Superficie di presa della ventosa, espressa in cm²;

P = Forza esercitata dalla pressione atmosferica, in funzione del grado di vuoto, espressa in Kg/cm²;

η = Coefficiente di sicurezza.

Coefficiente di sicurezza

Le ventose a catalogo sono state progettate per mantenere teoricamente sospeso un carico pari a tre volte il valore della forza indicata nelle tabelle.

I valori esposti sono stati ottenuti considerando:

P = 0,75 Kg/cm²: valore sviluppato da un grado di vuoto pari a circa 250 mbar ass. (-75 KPa).

η = 3: coefficiente di sicurezza, valido quando il piano di presa delle ventose è orizzontale, la superficie è liscia ed impermeabile e l’accelerazione o la decelerazione del carico in movimento è inferiore a 10 m/s².

Volume

Il volume geometrico interno della ventosa e rappresenta il volume da aggiungere all’intero circuito di distribuzione per il calcolo del tempo di evacuazione, soprattutto in caso si utilizzino molteplici ventose.

Nella pratica si tratta del quantitativo di aria da “svuotare” e che va aggiunto al volume dell’intero circuito di distribuzione del vuoto per il calcolo del tempo di evacuazione; un parametro utilizzato per determinare la capacità di portata d’aspirazione del generatore di vuoto

Tale parametro assume particolare rilevanza nel caso in cui il dimensionamento del generatore sia relativo alla manipolazione di prodotti che generano una perfetta tenuta con la superficie inferiore delle ventose, ad esempio lamiere metalliche o lastre di vetro.

In tutte le situazioni in cui il materiale da manipolare sia potenzialmente “traspirante” ; si consiglia di effettuare dei test di presa con la singola ventosa; al fine di determinarne il corretto flusso di portata d’aspirazione.

Parametri per la scelta delle ventose

Per selezionare la tipologia di mescola più adatta ad ogni applicazione e alla tipologia di prodotto è opportuno considerare i suguenti parametri: