Atmósfera y presión atmosférica
La Tierra está rodeada por una capa de aire de varios kilómetros de espesor. El peso de esta masa de aire presiona sobre la superficie terrestre y crea una presión denominada presión atmosférica.
Una columna de aire con una sección transversal de 1 m² tiene una masa aproximada de 10.000 kg. La presión atmosférica a nivel del mar es de 101,3 kPa (1013 mbar). A mayor altura, el aire se vuelve más fino y, por tanto, la presión atmosférica también disminuye.
Hasta 2000 metros sobre el nivel del mar, la presión atmosférica desciende 12,5 mbar por cada 100 metros. Para el emplazamiento de AERO-LIFT Vakuumtechnik GmbH en Geislingen-Binsdorf (590 m sobre el nivel del mar), por ejemplo, esto se traduce en una presión atmosférica de algo menos de 940 mbr.
Por supuesto, esto debe tenerse en cuenta a la hora de configurar los aparatos elevadores por vacío , ya que la diferencia de presión máxima alcanzable y, por tanto, la fuerza de sujeción máxima alcanzable de las ventosas de vacío o las placas de ventosa de vacío disminuyen con el aumento de la altitud.
Vacío y nivel de vacío
El vacío se define como un espacio absolutamente vacío. La evacuación del aire en un recipiente cerrado crea una presión negativa en comparación con la presión atmosférica. El nivel de vacío es una medida de esta presión negativa. En el vacío absoluto, la presión es 0, y éste es el punto de partida del término presión absoluta. Por regla general, se utiliza la unidad de escala bar o mbar (milibar).
Presión negativa / vacío
En presión negativa, la presión atmosférica es una fuente potencial de energía. En una aspiradora ordinaria, el aire se evacua para que la presión sea inferior a la atmosférica. Por tanto, la aspiradora no aspira. Es la mayor presión atmosférica circundante la que empuja el aire y el polvo hacia la aspiradora.
Lo mismo ocurre con las aspiradoras y las placas de succión de las aspiradoras. No son éstas las que succionan la pieza. Es la presión ambiente (presión atmosférica) la que presiona las ventosas contra la pieza en cuanto se extrae el aire de la "cámara" creada deliberadamente entre la ventosa y la pieza.
Fuerza de succión del vacío en la aplicación
Desde que Otto von Guericke llevó a cabo su famoso experimento con las "semiesferas de Magdeburgo" en 1654, conocemos la considerable fuerza presurizadora de la atmósfera que nos rodea. Hemos utilizado este antiguo conocimiento en el diseño de modernos dispositivos de sujeción y transporte por vacío.
Con ellos se pueden aspirar y sujetar todos los materiales prácticamente densos, es decir, acero, madera, metal ligero, vidrio, caucho duro, plásticos, etc., sin magnetizar las piezas de trabajo ni las herramientas. Lo único que se necesita es un área determinada que pueda separarse de la atmósfera. En la actualidad, existen dispositivos especiales que permiten incluso la aspiración de materiales porosos, como tableros aglomerados, placas aislantes, espumas, etc.
La superficie de succión y la diferencia de presión entre la superficie de succión y la atmósfera son decisivas para la capacidad de carga de las placas de succión. Cuanto mayor sea la altitud, menor será la presión atmosférica y, por tanto, la capacidad de carga de una ventosa. A nivel del mar, el 80 % de vacío corresponde a una diferencia de presión de 810 mbar; a una altitud de 1000 m, el 80 % de vacío es sólo una diferencia de presión de 710 mbar.
La capacidad de carga disminuye hasta una altitud de La capacidad de carga disminuye un 1,23 % por cada 100 m hasta una altitud de 2.000 m.
