Atmosféra a atmosférický tlak
Naši Zemi obklopuje několik kilometrů silná vrstva vzduchu. Hmotnost této vzduchové hmoty tlačí na zemský povrch a vytváří tlak, který se nazývá atmosférický tlak.
Sloupec vzduchu o průřezu 1 m² má hmotnost přibližně 10 000 kg. Atmosférický tlak na úrovni hladiny moře je 101,3 kPa (1013 mbar). Čím výše stoupáte, tím je vzduch řidší, a proto klesá i atmosférický tlak.
Do výšky 2000 metrů nad mořem klesá atmosférický tlak o 12,5 mbar na 100 metrů. Například v případě areálu společnosti AERO-LIFT Vakuumtechnik GmbH v Geislingen-Binsdorfu (590 m n. m.) to znamená atmosférický tlak necelých 940 mbar.
To je samozřejmě nutné zohlednit při konfiguraci vakuových zvedacích zařízení , protože maximální dosažitelný tlakový rozdíl, a tedy i maximální dosažitelná přídržná síla vakuových přísavek nebo vakuových sacích desek se s rostoucí nadmořskou výškou snižuje.
Vakuum a úroveň vakua
Vakuum je definováno jako absolutně prázdný prostor. Odsáváním vzduchu v uzavřené nádobě vzniká podtlak v porovnání s atmosférickým tlakem. Hladina vakua je mírou tohoto podtlaku. Při absolutním vakuu je tlak roven nule, a to je výchozí bod pro pojem absolutní tlak. Zpravidla se používá měrná jednotka bar nebo mbar (milibar).
Podtlak / podtlak
Při záporném tlaku je atmosférický tlak potenciálním zdrojem energie. V běžném vysavači je vzduch odváděn tak, aby byl tlak nižší než atmosférický. Vysavač proto nevysává. Je to okolní vyšší atmosférický tlak, který tlačí vzduch a prach do vysavače.
Totéž platí pro vysavače a sací desky. Nejsou to ony, kdo nasává na obrobek. Je to okolní tlak (atmosférický tlak), který přitlačuje vysávací misky na obrobek, jakmile je vzduch odsáván ze záměrně vytvořené "komory" vysávací misky a obrobku.
Sací síla vakua v aplikaci
Od roku 1654, kdy Otto von Guericke provedl svůj slavný pokus s "magdeburskými polokoulemi", víme o značné tlakové síle atmosféry, která nás obklopuje. Tyto dávné poznatky jsme využili při konstrukci moderních vakuových upínacích a přepravních zařízení.
Lze je použít k nasávání a držení všech prakticky hustých materiálů, tj. oceli, dřeva, lehkých kovů, skla, tvrdé pryže, plastů atd. bez zmagnetování obrobků a nástrojů. Jediné, co je zapotřebí, je určitý prostor, který lze oddělit od atmosféry. Speciální zařízení dnes dokonce umožňují odsávání porézních materiálů, jako jsou dřevotřískové desky, izolační desky, pěny atd.
Pro nosnost sacích desek je rozhodující sací plocha a rozdíl tlaku mezi sací plochou a atmosférou. Čím vyšší je nadmořská výška, tím nižší je tlak vzduchu, a tím i nosnost přísavky. Na úrovni hladiny moře odpovídá 80 % podtlaku tlakovému rozdílu 810 mbar; v nadmořské výšce 1000 m je 80 % podtlaku pouze tlakový rozdíl 710 mbar.
Nosnost se snižuje až do nadmořské výšky Nosnost se snižuje o 1,23 % na 100 m až do nadmořské výšky 2 000 m.
