Vakuumspannen an CNC-Maschinen

Unter dem Werkstück wird eine abgedichtete Fläche evakuiert: Auf dem Rastertisch begrenzt eine Dichtschnur in den Nuten die Fläche, bei Saugnäpfen und Vakuum-Pods ist es die Fläche der Sauger. Die Vakuumpumpe saugt die Luft darunter ab, und der Luftdruck der Umgebung drückt die Platte auf den Tisch – bei 800 mbar Druckunterschied mit rund 80 kN je Quadratmeter, der Gewichtskraft von gut 8 Tonnen. Die Zeichnung oben zeigt den Aufbau im Schnitt.

Busch nennt für das Spannen auf CNC-Maschinen 150 bis 500 mbar (abs.), also etwa 0,5 bis 0,86 bar unter dem Umgebungsdruck. Entscheidend ist, dass die Pumpe dieses Vakuum auch bei Leckage hält – beim Nesting mit offenen Konturen ist die Leckage hoch. Für das Bewegen und Anheben von Platten nennt Busch 300 bis 900 mbar (abs.).

Klauen-Vakuumpumpen (Becker BCV, Busch MINK, Leybold CLAWVAC, Atlas Copco DZS), trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen (Becker VTLF, VXLF, KVT, KVX, Busch SECO, Atlas Copco DVS), ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen (Busch R5) und Schrauben-Vakuumpumpen (Atlas Copco GHS VSD+, Leybold NOVADRY). Becker nennt für seine Serien: BCV 275 bis 600 m³/h und 150 bis 200 mbar, VTLF und VXLF 280 bis 570 m³/h und 200 bis 350 mbar, KVT und KVX 67 bis 145 m³/h und 100 mbar. Alle Modelle stehen in der Produktübersicht.

Atlas Copco nennt für kleinere Tische 200 bis 300 m³/h und für Pumpen, die mehrere Tische zentral versorgen, 800 bis 900 m³/h. Becker nennt als Größen, die die Auslegung bestimmen, die Plattengröße, die Materialdichte, die Bearbeitungsstrategie und die gesamte Leckage.

Für das Spannen auf CNC-Maschinen nennen Becker und Busch keine Seitenkanalgebläse, sondern Klauen-, Drehschieber- und Schrauben-Vakuumpumpen. Seitenkanalgebläse führen sie für Aufgaben auf, bei denen ein geringerer Unterdruck genügt: Busch die SAMOS für das Heben und Zuführen von Platten und das Absaugen von Sägemehl (300 bis 900 mbar abs.), Becker die SV-Serie für Vakuumheber. Atlas Copco nennt seine Seitenkanalgebläse der DB-Serien für Vakuumtische.

Busch nennt für das Spannen die trockenlaufenden MINK und SECO ebenso wie die ölgeschmierte R5. Becker nennt für das CNC-Spannen die ölfreien BCV, VTLF, VXLF, KVT und KVX und empfiehlt für staubintensive Anwendungen Pumpen mit großer Filterfläche, bei denen sich kein Öl mit Holzstaub zu Ablagerungen verbinden kann. Atlas Copco nennt für das CNC-Fräsen und -Spannen die trockenlaufende DVS, die Klauen-Vakuumpumpe DZS und die Schrauben-Vakuumpumpe GHS VSD+.

Leybold beschreibt zwei Hauptmethoden: den Rastertisch, auf dem eine Dichtschnur in den Nuten die Fläche unter der Platte begrenzt, und Tische mit Vakuum-Pods, die je nach Form des Teils nach oben oder unten gedreht werden. Busch beschreibt Spannsysteme aus mehreren Saugnäpfen, die sich an Form und Größe des Werkstücks anpassen; Atlas Copco: Größere Werkstücke brauchen größere Saugnäpfe.

Becker nennt als typische Ursachen ein zu geringes Vakuum bei porösen Werkstoffen wie MDF oder Spanplatte und hohe Leckagen beim Nesting. Leybold: Sinkt das Vakuum unter einen bestimmten Wert, kann die Platte verrutschen und der Schnitt leidet. Frequenzgeregelte Pumpen gleichen nachlassende Saugleistung bei Lecks aus (Atlas Copco VSD).

MDF und Spanplatte sind porös: Durch das Material strömt laufend Luft nach, und unter der Platte stellt sich ein schwächeres Vakuum ein als bei dichten Werkstoffen. Becker nennt ein zu geringes Vakuum bei porösen Werkstoffen als typische Ursache für verrutschende Werkstücke und führt seine Serien dafür auf, MDF, Span-, Sperr- und Massivholz auch bei hoher Leckage zu halten.

Atlas Copco hält Pumpen direkt an der Maschine für kleinere Anwendungen mit wenigen CNC-Maschinen für sinnvoll und zentrale Anlagen oft für die bessere Lösung in größeren Fertigungen. Zentralvakuumsysteme plant und realisiert Eugen Theis Vakuum, ein Unternehmen der Ehrler & Beck-Gruppe – mehr unter Central Vacuum.

Ja. Ehrler & Beck bietet Originalersatzteile und Zubehör sowie Wartung und Reparatur an.