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Manutention par ventouse - Page annexe: GUIDE D'UTILISATION DES VENTOUSES

 Le guide de Levage-Manutention par ventouse, par le vide

 


Principe de fonctionnement d'une ventouse
La ventouse est activ�e par la diff�rence de pression entre l'int�rieur (vide) et l'ext�rieur
(atmosphère). La ventouse pourra ainsi manipuler des pièces d'un poids de quelques
grammes à plusieurs tonnes suivant leur diamètre

Sommaire:

Guide Technique de pr�hension par le vide

Principe de fonctionnement d'une ventouse

Capacit� de levage

Choix du nombre de ventouses

Choix du type de ventouses

  Le guide ventouse au Format imprimable: documentation-ventouse\080-95guideventouse.pdf

Guide Technique de pr�hension par le vide

 

Les avantages de la manipulation par ventouse font de cette technique de pr�hension la solution à envisager en priorit�.

AVANTAGES

         Fiabilit�
         Simplicit�
         Aucun risque de dommage pour le produit
         Pr�hension par une seule face
         Grandes cadences de transfert
         Coût faible
         Montage et d�montage rapide
         Pr�hension de tous types de produits
         Peu d'entretien
         

LIMITES

         Pr�cision du positionnement
         Ratio capacit� de levage/surface de pr�hension, limit�
         Produit très poreux
 

SECURITE


SAPELEM est très exigeant sur la s�curit�, et vous rappelle quelques règles à respecter sur :

         le coefficient de s�curit�
         la matière
         les efforts dynamiques
         la manipulation verticale
         l'altitude

 

Principe de fonctionnement d'une ventouse :

    La ventouse est activ�e par la diff�rence de pression entre l'int�rieur (vide) et l'ext�rieur (atmosphère). La ventouse pourra ainsi manipuler des pièces d'un poids de quelques grammes a plusieurs tonnes suivant son diamètre.

 
guide_ventouse01.jpg Correspondance des unit�s :
1 atm = 1,013 bar = 1013 mbar
1daN/cm²
101,3 kPa
760 mmhg
 

 
 
Capacit� de levage

 
  • Calculs th�oriques :

 
Force d'arrachement : F = (Patm - Pv) x S1
Capacit� de levage : C max = 1,03 x ΔP x S2
Capacit� de levage d'une ventouse ronde : C max = 0,81 . ΔP x D²
Calcul du diamètre d'une ventouse : D = 1,11 x (C/ ΔP)0,5

Exemple : En th�orie, pour lever une charge de 100 kg, avec un niveau de vide de 80%
D=1,11 x (100/0.8)0,5 = 12,4 cm

 
ABREVIATIONS
F : force d'arrachement
Pv : pression ventouse
Patm : pression atmosph�rique
S : surface utile
.P : d�pression
D : diamètre
C : capacit� de levage th�orique
 
Nota : 0,81 bar = 80% de vide = 80 Kpa = 600 mm hg
UNIT�S
U : Vide en %
F : Newton
Pv : Pascal
Patm : Pascal
S2 : cm2
S1 : m2
.P : bar
D : cm
C max : kg
 
  • Conditions r�elles :
     

    Les capacit�s de levage des ventouses varient de fa�on significative par rapport
au calcul th�orique, du fait de :
 
  • La nature du produit :
    •  Etanche
    •  Poreux                            
  • L'�tat de surface :
    • Propret�
    • Rugosit�
  • La surface utile de la ventouse
  • Forme (dimensions) du produit
  • La d�formation de la ventouse est influenc�e par
    • le niveau de vide
    • la force exerc�e
    • la forme de la ventouse  
    • la matière de la ventouse

    Ces diff�rents paramètres sont la raison d'existence d'un coefficient de s�curit� obligatoire pour la manutention par le vide.

   
 
  • Coefficient de s�curit�

    SAPELEM repr�sente la France au Comit� Europ�en de Normalisation, et la norme EN 13155 �tabli par le CEN/TC 147 indique que :

    Les systèmes de pr�hension par le vide doivent être dimensionn�s pour maintenir au moins 2 fois la charge maximale d’utilisation à la limite de la plage utile de niveau de vide pour tous les angles d’inclinaison
    Ce coefficient de s�curit� de 2 couvre une partie seulement des incertitudes (�tat de surface, etc…). Les points suivants doivent faire l'objet d'une approche sp�cifique.
   
 
  • Matières

    Les matières utilis�es influent consid�rablement sur la capacit� de levage d'une ventouse. Les performances correspondant aux 4 mat�riaux les plus utilises, sont indiqu�es dans chaque fiche technique (voir section suivante).

 
  • Efforts dynamiques

    Selon la formule F = M x A (Force = Masse x Acc�l�ration), il ne faut pas n�gliger les efforts dynamiques induits par les d�placements et qui doivent s'ajouter au poids du produit. Critère a surveiller de près en cas de fortes acc�l�rations, transferts, pivotement… La force d'arrachement augmentera alors de manière significative.

    En manipulation verticale, la ventouse travaille en friction. En première approche, pour tenir compte du coefficient de frottement, Sapelem conseille de majorer le coefficient de s�curit�, qui passe à 6. Il faut donc diviser par 3 les valeurs indiqu�es dans les tableaux de forces des fiches techniques de pr�sentation.

    Par exemple, pour une ventouse indiqu�e a 12 kg en manutention horizontale, la capacit� de levage en manipulation verticale devient 12/3 = 4 kg.
Cela a pour effet d’augmenter la taille de la ventouse.

    En cas de problème avec la taille de la ventouse, il est n�cessaire de mesurer le coefficient de frottement ventouse / produit manipul� pour d�finir la taille exacte minimum de la ventouse.

  puce_main.gifLes techniciens SAPELEM se tiennent à votre disposition pour vous aider dans cette d�termination.

 
  • Altitude

Avec l'altitude, la pression atmosph�rique diminue. Si la pression reste la même dans la ventouse, la capacit� de levage de celle-ci diminue.

altitude_fr.gif

Compte tenu de tous ces paramètres, l'exemple de la page pr�c�dente avec :
 
  • une ventouse en nitrile
  • une d�pression de 810 mbar max.
  • une limite inf�rieure de plage de d�pression a 600 mbar (seuil de d�clenchement de l'alarme)
  • un coefficient de s�curit� de K = 2 et une acc�l�ration n�gligeable
Le calcul du diamètre devient :
D = 1,11 x (KxC/u)0,5 =(2x100/0,6)0,5 = 20,3 cm (et non plus 12.4 cm)

Choix du nombre de ventouses

position_ventouses_fr.gif

 

Produits d�formables ou fragiles :


    Si le produit risque d'être d�form� par la ventouse, mieux vaut utiliser plusieurs ventouses de petites tailles ou des ventouses à but�es.

Produits poreux ou surfaces irr�gulières

    Les matières poreuses induisent une fuite dans les produits. Le niveau de vide dans la ventouse (et donc sa capacit� de levage) diminuera (F = k.U).
    Des tests sont donc à effectuer afin de confirmer le choix des ventouses et du g�n�rateur de vide.

            puce_main.gifSAPELEM et son r�seau de distributeurs se tiennent à votre disposition pour les effectuer.

Poids du produit :

    Le nombre de ventouses sera aussi d�termin� par le poids à manipuler et la capacit� nominale de chaque ventouse.
    Attention : Les capacit�s de levage sont issues de mesures r�elles, effectu�es dans des conditions pr�cises �voqu�es ci-dessous. Il convient donc de tenir compte des aspects de s�curit�, d'efforts dynamiques, d'altitude,… pour corriger ces valeurs

 

 
  Nitrile
Ø 10 0,2
Ø 20 0,9
Ø 34 2,7
Ø 53 5,8

 
   Conditions de mesures
- capacit� de levage en kg
- niveau de vide 80 %
- sur t�le sèche
- force statique, perpendiculaire à la surface
- niveau de la mer
- coefficient de s�curit� 2



Influence du niveau de vide :

    La capacit� de levage d’une ventouse (donc le nombre de ventouses a utiliser pour lever un poids donn�) est directement proportionnelle au niveau de vide utilis�.

niveau_vide_fr.gif



    Pour obtenir la capacit� de levage d'une ventouse, à pression diff�rente de 0.8 bar indiqu�e dans les tableaux, utiliser la proportionnalit� capacit�s de levage / niveau de vide :
                                    (C 0,6/ C 0,8 ) = (ΔP 0,6 / ΔP 0,8)

 

Exemple : si à 0.8 bar la capacit� de levage de la ventouse est de 12 kg, à 0.6 bar elle devient :
                                        C 0,6=(12x(0,6/0,8) = 9 Kg
 

 

  puce_main.gifLes techniciens SAPELEM se tiennent à votre disposition pour vous aider dans cette d�termination.

Produits souples :

Le nombre de ventouses doit être suffisant pour garantir une bonne plan�it� du produit manipul�.

Choix du type de ventouses:

Nombre de soufflets :

    Le nombre de soufflets d�pend à la fois du type de produits à lever et du type de machine
utilis�e.Pour les produits fins et d�formables susceptibles de pr�senter une surface de pr�hension
non plane il sera pr�f�rable d’opter pour des ventouses à 1,5 soufflet minimum

    Pour les produits rigides pr�sentant une surface de pr�hension parfaitement plane le choix
se portera vers des ventouses plates.

    De même si le manipulateur possède une faible pr�cision d’arrêt en position il conviendra
de compenser cette impr�cision par des ventouses à soufflet.

    Pour les manutention avec fortes acc�l�rations et/ ou mouvement avec la pièce en position
verticale, il conviendra de choisir des ventouses suffisamment rigides (1/2 soufflet ou plate).

But�e :

La but�e interne de la ventouse possède deux fonctions principales :

 

  • Sur les produits minces : Elle permet au produit de venir en appui sur une face plane de

  • manière a limiter la d�formation et �viter la casse des produits fragiles

  •  

  • Sur les manipulateurs avec fortes acc�l�rations : Elle agit comme patin de frottement entre

  •  la pièce et la ventouse, limitant ainsi les risques de glissement relatif

 

Raccord :

Il existe deux technologies de fixation pour les ventouses :

Raccords cannel�s pour ventouses moul�es amovibles

 

Principe :

La ventouse est simplement encliquet�e sur le raccord

Avantages :

Changement rapide sans outil
Economie du raccord lors du changement

Utilisation :

Produits l�gers
Manutention horizontale

Choix :

Se r�f�rer aux fiches techniques des ventouses amovibles

Fixation :

M�le ou femelle

Taille :

T0 à T4

Raccordement :

M5, 1/8, ¼, 3/8


Raccords vulcanis�s sur ventouses moul�es

 

Principe : La ventouse est vulcanis�e sur le raccord après op�ration d’adh�risation.
Avantages : Parfaite �tanch�it�
Parfaite tenue m�canique de la ventouse
Utilisation : Manutention de charges lourdes
Manutention verticale ou pivotement
Installation avec vide auto r�gul� ou r�serve de vide
Choix : Pour ventouses Ø>25mm
Fixation : M�le ou femelle
Taille : Suivant ventouse
Raccordement : M5, 1/8, ¼, 3/8



    Le diamètre de passage dans le raccord doit être suffisant pour permettre le passage du d�bit de
 vide, pour vos applications sur produits poreux pensez a notre raccord T3G

Matière :

    L'optimisation du rendement et de la dur�e de vie de vos ventouses d�pend �galement
de la matière.

 Voir les tableaux ci-dessous.
 Les matières standard et sp�ciales

 


 

    Depuis de nombreuses ann�es, SAPELEM a d�velopp� un large choix de matières
afin de r�pondre a tous les besoins. Tous nos modèles sont disponibles en matières
standard (tenues en stock).
        Certains modèles sont r�alisables en matières sp�ciales. Veuillez nous contacter
pour conditions de faisabilit�.

    En utilisation, la ventouse subit des contraintes physiques, chimiques et m�caniques.
 En fonction de ces paramètres, une matière sera mieux adapt�e qu'une autre.

 

  Matières standard Matières sp�ciales
Silicone Nitrile Caoutchouc naturel (parablond) Polyur
�thane
Nitrane Nitrile
auto extinguible
EPDM Viton Silicone d�tectable
Symbole matière SI NBR NR PU   NPR EPDM   SI
R�f�rence Matière 10 20 30 40 24 29 55 60 12
Temp�rature d'utilisation (�C) -50 à 200 -10 à 80 -10 à 60 0 à 60 -10 à 60 -10 à 60 -30 à 100 -5 à 230 -50 à 200
Couleur Blanc Noir Beige Gris Bleu Marron Jaune Noir bleu
Duret� shore A(+-5)Din 3555 52 55 42 60 60 60 60 70 52
Physique  
Usage g�n�ral main_moyen.gif main_plus.gif     main_plus.gif       main_moins.gif
Etat de surface irr�gulier  main_moyen.gif main_moins.gif  main_plus.gif       main_plus.gif   main_moyen.gif
Manutention de produits chauds main_plus.gif           main_moyen.gif main_plus.gif main_plus.gif
Produits chauds sans contact avec du silicone main_moins.gif           main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif
Pas de trace sur le produit main_moyen.gif main_moins.gif main_plus.gif main_moyen.gif main_plus.gif main_moyen.gif main_moyen.gif main_moins.gif main_moyen.gif
Produits alimentaires* ou d�licats main_plus.gif   main_plus.gif           main_plus.gif
Chimique  
Etincelles; projections de soudure           main_plus.gif   main_moins.gif  
R�sistance au processus de nettoyage main_plus.gif           main_moins.gif main_moyen.gif main_plus.gif
Graisses alimentaires   main_plus.gif   main_moins.gif main_moyen.gif         
Produit aqueux main_moyen.gif            main_moyen.gif    main_moyen.gif 
Hydrocarbures, huiles main_moins.gif main_plus.gif   main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif   main_plus.gif main_moins.gif
Acides**             main_moyen.gif  main_moyen.gif   
Alcools**   main_plus.gif         main_moyen.gif     
M�canique  
Gaz (ex: ozone) main_moyen.gif      main_plus.gif   main_moins.gif main_plus.gif   main_moyen.gif 
Abrasion   main_moins.gif main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif main_moins.gif    
Produits souples ou d�formables main_moyen.gif  main_moins.gif main_plus.gif     main_moins.gif main_moins.gif   main_moyen.gif 
Produits cylindriques main_moyen.gif  main_moyen.gif  main_plus.gif   main_moins.gif main_moins.gif main_moins.gif   main_moyen.gif 
Glissement cisaillement main_moyen.gif    main_moyen.gif        main_moyen.gif    main_moyen.gif
R�sistance m�canique main_moins.gif main_moyen.gif  main_moyen.gif  main_plus.gif main_plus.gif main_moins.gif main_moyen.gif    main_moins.gif
L�gende : main_plus.gif bien adapt� main_moyen.gif Moyennement adapt� main_moins.gif pas adapt�
 

*Silicone sp�cifique pour industrie alimentaire de 32 à 50 sh
**Etant donn� la diversit� des Acides et des Alcools existants, n'h�sitez pas à nous contacter pour vos applications sp�cifiques

Autres matières sur demande :

    Pour des applications très sp�cifiques, SAPELEM est en mesure de produire vos
ventouses dans des matières dont les caract�ristiques sont d�crites ci dessous :

 

Matière R�f�rence Couleur  Application sp�cifique
 
 Capacit� de levage
 
 Silicone carbon�
 
15
 
Noir
 
Conductibilit�
 
Cf. Silicone
 
 Silicone haute T�
 
19
 
Blanc
 
R�siste à 250�C en continu
 
Cf. Silicone
 
 Nitrile carboxyt�
 
25  Noir
 
R�siste à l'abrasion
 
Cf. Nitrile
 
 Nitrile Alimentaire
 
27  Blanc
 
Huiles et Graisses
 
Cf. Nitrile
 
 Butyl 50
 
Noir
 
Acides et Alcools
 
Cf. Silicone
 
 Epychloridrine 99
 
Gris
 
Hydrocarbures
 
Cf. Nitrile
 

 

 

Autres exemples d'utilisation:

 

documentation-ventouse\produit_17.pdf

documentation-ventouse\r-lift.pdf

4-page-Vacuum-Material-Handling-Equipment.pdf

Le guide ventouse au Format imprimable: documentation-ventouse\080-95guideventouse.pdf
 

Manutention par ventouse - Page annexe: GUIDE D'UTILISATION DES VENTOUSES

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