Leckage
In der Vakuumtechnik wird ein stabiler Unterdruck benötigt, um verschiedene Materialhandling-Prozesse zu ermöglichen. Eine Leckage, also das ungewollte Eindringen von Luft oder Gasen in das Vakuumsystem, kann diesen Unterdruck nicht aufrechterhalten. Dies führt zu einem Leistungsabfall und erhöhtem Energieverbrauch, da die Vakuumpumpe kontinuierlich arbeiten muss, um die eindringenden Gase aus der Vakuumkammer zu entfernen.
Ursachen von Leckagen
Undichte Stellen in einem Vakuumsystem können aus verschiedenen Gründen entstehen. Die häufigsten Ursachen sind:
1. Defekte oder abgenutzte Dichtungen:
Mit der Zeit können Dichtungen durch Verschleiß, Materialermüdung oder extreme Temperatureinflüsse porös werden. Chemische, aggressive Einflüsse im System können ebenfalls die Lebensdauer von Dichtungen verkürzen.
2. Schwache oder lockere Verbindungen:
Rohr- und Schlauchverbindungen im Vakuumsystem sind oft anfällig, besonders wenn sie schlecht montiert oder mit der Zeit locker geworden sind. Diese Verbindungen sollten regelmäßig überprüft und bei Bedarf nachgezogen oder ausgetauscht werden.
3. Risse:
Bauteile des Vakuumsystems, insbesondere solche aus Metall oder Kunststoff, können durch ständige mechanische Beanspruchung oder Materialermüdung kleine Risse entwickeln. Diese Risse sind oft schwer zu erkennen, können aber zu erheblichen Leckagen führen.
4. Fremdkörper und Schmutz:
Staub, Schmutz oder andere Fremdkörper, die ins System gelangen, können sich in Dichtungen oder Ventilen festsetzen und diese undicht machen. Es ist daher wichtig, das Vakuumsystem sauber zu halten und regelmäßig zu warten.
Folgen einer Leckage
Der offensichtlichste Effekt ist, dass das gewünschte Vakuumniveau nicht erreicht oder gehalten werden kann. Da kontinuierlich Luft in das System eindringt, kann die Vakuumpumpe nicht genug Luft abpumpen, um den Unterdruck aufrechtzuerhalten. Die Pumpe arbeitet erfolglos, was den Energieverbrauch des gesamten Systems erhöht. Eine Leckage kann außerdem zu einem Produktionsausfall führen, da das Materialhandling oder das Verpacken nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert.
Vermeidung und Behebung
Um undichte Stellen zu vermeiden oder schnell zu beheben, sind verschiedene Maßnahmen notwendig:
Greifer
Sie übernehmen das Festhalten oder Anheben von Objekten. Es gibt verschiedene Arten von Greifern, darunter Sauggreifer, Flächengreifer oder Coilgreifer.
auf Qualität setzen
Der Einsatz von hochwertigen Dichtungen und robusten Materialien, die den speziellen Anforderungen eines Vakuumsystems standhalten, kann die Lebensdauer der Komponenten verlängern und das Risiko von Leckagen minimieren.
Verbindungen richtig montieren
Ein häufiger Grund für Leckagen sind schlecht montierte Verbindungen. Schläuche und Rohre sollten mit den richtigen Werkzeugen fest angezogen werden, um eine maximale Dichtheit zu gewährleisten.
Dichtheitsprüfungen durchführen
Um undichte Stellen in Vakuumsystemen aufzuspüren, werden spezielle Suchgeräte eingesetzt. Ultraschall-Lecksucher nutzen hochfrequente Schallwellen, um das typische Geräusch einer Leckage zu identifizieren. Helium-Lecksucher nutzen Helium als Spurengas, um selbst kleinste Lecks genau zu orten. Durch den Einsatz solcher Geräte lassen sich Leckagen frühzeitig feststellen, bevor sie größere Schäden oder Energieverluste verursachen.
Dichtmittel einsetzen
In Fällen, in denen Dichtungen nicht ausreichend abdichten, kann der Einsatz von Dichtmitteln helfen, die Verbindungen zu verstärken und Leckagen zu verhindern.
regelmäßige Wartungen
Inspektionen des Vakuumsystems und seiner Komponenten helfen, Verschleißteile rechtzeitig auszutauschen und mögliche Leckagen frühzeitig zu erkennen. Dichtungen, Schläuche und Ventile sollten dabei besonders genau überprüft werden.
Berechnung von Druckluft-Leckagen
Die genaue Berechnung einer Leckage zeigt, wie viel Energie verloren geht. Eine einfache Methode zur Berechnung der Leckagerate in Druckluftsystemen basiert auf der Messung des Druckabfalls in einem geschlossenen System über eine bestimmte Zeitspanne.
Leckageverlust (m³/min) =
Volumen des Systems × Druckabfall (bar)
Zeit (min)
Mit dieser Formel kann der Luftverlust genau berechnet und der zusätzliche Energieaufwand durch die Leckage abgeschätzt werden. Bei großen Industrieanlagen kann schon eine kleine undichte Stelle erhebliche Mehrkosten verursachen.