Guide de choix des pompes à vide Coval

chapitre 6
Pompes à vide
Généralités
p. 6/2
Choix d’une pompe à vide
p. 6/3
Comparatif
p. 6/4 et 6/5
Gamme de pompes à vide
p. 6/6 à 6/8
Temps de vidage
Masse des pompes à vide
p. 6/9 et 6/10
p. 6/10
6
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Généralités
Qu’est-ce-que le vide ?
ATMOSPHERE
AMPLIFICATEURS D’AIR
TURBINES ASPIRANTES
GVP X
LEM/LEMAXx60
GVP T
GEM 60
VR
CIL
99%
VIDE
LEM/LEMAXx90
GVP N
GEM 90
POMPES A VIDE ELECTRIQUES
GVMAX
PETIT
MOYEN
IMPORTANT
GRAND
ENORME
DEBIT
ASPIRE
6
D
Principe de fonctionnement d’un venturi
A
B
E
La pompe à vide COVAL opère sur le principe du Venturi. L'air comprimé en A, filtré,
non lubrifié, est soufflé à travers la buse D, et accroit sa vitesse. Il passe ensuite
dans le mélangeur E pour enfin s'échapper dans le silencieux B. Le vide découle
d'une dépression créée dans la chambre entourant la buse D. L'air ainsi aspiré C
emprunte le même chemin pour finir dans le silencieux B.
C
Conversion des unités de pression
Unités
Bar
10 N/cm2 = 100 kPa
Bar = 10 N/cm2 = 100 kPa
1.01325
Atm = kp/cm2
Torr = mm de Hg
0.0013332
Atm
kp/cm2
0.986923
1
0.001316
Torr
mm de Hg
750.0617
760
1
Conversion en fonction du pourcentage de vide
%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
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Bar
10 N/cm2 = 100 kPa
-0.101
-0.203
-0.304
-0.405
-0.507
-0.608
-0.709
-0.811
-0.912
Atm
kp/cm2
-0.103
-0.207
-0.310
-0.413
-0.517
-0.620
-0.723
-0.827
-0.930
mm de CE
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Choix d’une pompe à vide
La fonction d'une pompe à vide est de générer un vide
relatif dans une capacité. Dans la manipulation par le
vide, cette capacité est constituée généralement :
nndu volume interne des ventouses à vider,
nndu volume du réseau (tuyauteries).
Prise de pièces étanches et poreuses
nnpièces étanches
Seule cette capacité est à prendre en compte. Le choix de la pompe à vide se fera en fonction du temps de vidage correspondant à
la fonction.
Le taux de vide maximal pouvant être atteint, il est intéressant de prendre les
versions à 90 % de vide (version N).
nnpièces poreuses
Dans ce cas, la capacité ne sera pas vidable. On tiendra compte alors du débit de
fuite du réseau ventouses.
La pompe à vide adaptée à ce type de manipulation est donc une pompe à vide dont
le débit sera largement supérieur au débit de fuite, afin de créer une dépression
suffisante dans les ventouses.
On privilégiera les versions à fort débit plutôt que fort vide, 75 % de vide (version T),
60 % de vide ou 50 % de vide (version X) pour des pièces très poreuses telles que
du carton léger, de la mousse…
Détermination du débit de fuite
Appliquer une ventouse de diamètre compatible avec la pièce à prendre.
Equiper une pompe à vide (dont on connaît bien les caractéristiques) d'un
manomètre et d'un vacuomètre. Alimenter la pompe à vide à la pression optimale
(exemple 5 bar).
Appliquer la ventouse sur la surface à tester.
Trois Cas peuvent apparaître :
nnLe vacuomètre indique le vide maximum de ses caractéristiques : la pièce est
étanche.
nnLe vacuomètre ne mesure pas de vide : choisir une pompe à vide plus
performante car le débit de fuite est supérieur au débit maximal de la pompe à vide.
nnLe vacuomètre indique une valeur de vide, par exemple : -300 mb (30 % de vide),
se reporter à la courbe de la pompe à vide. Lire le débit correspondant à -300 mb
(par exemple 75 Nl/mn).
Le débit de fuite est de 75 Nl/mn pour la surface de ventouse utilisée, à -300 mb.
Sur ces bases, déterminer les forces à mettre en jeu pour manipuler la pièce :
À -300 mb la force théorique de la ventouse est de : F = S x 0,3 avec :
S = surface de la ventouse en cm2
F en DaN
Pour prendre la pièce en toute sécurité (coefficient de 2 pour les prises horizontales
et 4 pour les verticales), il faut jouer sur les caractéristiques différentes des pompes
à vide.
Quelques conseils
« Une installation doit bien respirer ».
La cadence de fonctionnement d'une machine inclut :
nnle temps de prise,
nnle temps de transfert,
nnle temps de lâcher.
L'étude d'une bonne manipulation par le vide devra traiter correctement le
phénomène du lâcher de pièce à la dépose, souvent plus ardu à résoudre.
nnpompe à vide le plus près possible des ventouses,
nnventouses ayant le plus petit volume interne possible,
nntuyaux et raccords bien dimensionnés pour limiter les pertes de charges.
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6
Comparatif
Comparatif des pompes à vide et amplificateurs d’air
Amplificateur d’air
Zone d'utilisation optimale : de 0 à 12 % de vide.
Plage maximale d'utilisation : de 0 à 15% de vide
Les domaines d'application : TRANSPORTER - SECHER - DEGAZER
Préhension de produits très poreux et de faibles masses : moquette, textile,
mousse...
Transport de petites pièces : granulés, grains de café, riz, trombones ...
Aspiration de fumée, dégazage.
les pompes à vide type
nnVersion X, 50% de vide
Zone d'utilisation optimale : de 13 à 40% de vide.
Plage maximale d'utilisation : de 0 à 50% de vide.
L’utilisation des pompes à vide 50% de vide, sous-entend un débit important par
rapport à la dépression.
nnVersions T, 75% de vide et N, 90 % de vide
Zone d'utilisation optimale : de 41 à 90 % de vide.
Plage maximale d'utilisation : de 0 à 90 % de vide.
L’intérêt de la pompe à vide 90% de vide est de générer un taux de vide élevé donc
un rapport force / surface élevé.
nnLes domaines d'application : MANIPULER - ASPIRER - VIDER - DOSER
Préhension de produits poreux, semi poreux et étanches.
Préhension cadencée.
Dosage air et/ou liquide.
6
- Avec la version N, 90% de vide :
Faire un vide localisé. Rationaliser le vide dans les fonctions de la machine à l'aide
de ventouses.
- Avec la version T, 75% de vide :
Faire un vide généralisé dans les tables à dépression et les caissons.
L'éjecteur est très souvent intégré dans des automatismes de manipulation.
Remarques
Les zones d'utilisations optimales préconisées ci-après sont les plus adaptées aux
différentes technologies. Mais en aucun cas, elles ne sont restrictives et limitatives.
Les annotations sont valables pour les deux segments de produits COVAL : les
amplificateurs d'air et les pompes à vide, mais également applicables à tous les
produits de même technologie ; quel que soit leur nom commercial.
Nota
Les courbes ci-après ont été réalisées avec du matériel COVAL :
Amplificateur d’air M 10 C, pompes à vide GVP 15 XK, GVP 15 NS et GVP 15 TS.
Les valeurs données sont des valeurs à consommation identique en air comprimé et
caractéristiques optimales de chacun des ­procédés de génération de vide.
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X
U
TS PORE
PRODUI
LEGERS
-POREUX
I
M
E
S
S
T
PRODUI
ES
ETANCH
S
T
I
U
D
O
PR
X
POREU
RODUITS
P
350
300
250
6
Débit aspiré (en Nl/min)
200
Amplificateurs d’air
150
Pompes à vide multi-étagées
Pompes à vide 50% de vide (version X)
100
Pompes à vide 75% de vide (version T)
50
Pompes à vide 90% de vide (version N)
0
0
10
20
30
40
50
Dépression (en %)
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60
70
80
90
Temps de vidage
Temps de vidage en secondes pour un litre
% de vide
VR05
CIL05
VR07
CIL07
VR09
CIL09
VR10
GVR10
VR12
GVR12
VR14
GVR14
GVP/S/D12N, GVMAX12N
GVP/S/D15, GVMAX15N
GVP/S/D20N, GVMAX20N
GVP/S/D25N, GVMAX25N
GVP/S/D30N, GVMAX30N
6
10
0.92
0.92
0.46
0.46
0.31
0.31
0.24
0.24
0.14
0.14
0.1
0.1
0.14
0.09
0.06
0.03
0.02
20
1.96
1.96
0.98
0.98
0.65
0.65
0.51
0.51
0.3
0.3
0.21
0.21
0.3
0.20
0.12
0.07
0.05
30
3.18
3.18
1.58
1.58
1.05
1.05
0.82
0.82
0.49
0.49
0.34
0.34
0.49
0.32
0.19
0.11
0.08
40
4.63
4.63
2.28
2.28
1.52
1.52
1.18
1.18
0.71
0.71
0.5
0.5
0.71
0.46
0.28
0.16
0.12
50
6.38
6.38
3.13
3.13
2.09
2.09
1.62
1.62
0.97
0.97
0.68
0.68
0.97
0.63
0.38
0.22
0.17
60
8.79
8.79
4.27
4.27
2.85
2.85
2.21
2.21
1.33
1.33
0.93
0.93
1.33
0.85
0.52
0.30
0.23
70
12.17
12.17
5.8
5.8
3.87
3.87
3.01
3.01
1.81
1.81
1.27
1.27
1.81
1,16
0.71
0.41
0.31
80
18.96
18.96
8.55
8.55
5.7
5.7
4.43
4.43
2.66
2.66
1.85
1.85
2.66
1.71
1.04
0.60
0.45
85
27.39
27.39
11.01
11.01
7.34
7.34
5.71
5.71
3.42
3.42
2.44
2.44
3.42
2.20
2.13
0.77
0.58
% de vide
10
GVP/S/D12T, GVMAX12T, 0.1
20
0.22
30
0.37
40
0.55
50
0.78
60
1.16
70
1.92
GVP/S/D15T, GVMAX15T, 0.07
0.15
0.24
0.36
0.52
0.77
1.27
GVP/S/D20T, GVMAX20T, 0.04
GVP/S/D25T, GVMAX25T, 0.03
GVP/S/D30T, GVMAX30T, 0.02
0.09
0.06
0.04
0.14
0.1
0.07
0.22
0.14
0.1
0.31
0.21
0.15
0.46
0.3
0.22
0.76
0.5
0.37
% de vide
GVP/S/D12X, GVMAX12X,
GVP/S/D15X, GVMAX15X,
GVP/S/D20X, GVMAX20X,
GVP/S/D25X, GVMAX25X,
GVP/S/D30X, GVMAX30X,
% de vide
GEM60x12
GEM60x15
GEM60x20
GEM60x25
GEM60x30
GEM90x12
GEM90x15
GEM90x20
GEM90x25
GEM90x30
10
0.09
0.06
0.04
0.03
0.01
0.13
0.09
0.05
0.03
0.03
10
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
20
0.2
0.14
0.08
0.05
0.04
0.27
0.18
0.11
0.07
0.06
20
0.11
0.09
0.06
0.04
0.03
30
0.35
0.23
0.13
0.09
0.07
0.44
0.29
0.18
0.11
0.09
30
0.22
0.15
0.11
0.08
0.06
40
0.55
0.36
0.21
0.14
0.10
0.64
0.42
0.25
0.16
0.13
35
0.33
0.2
0.15
0.1
0.08
50
0.9
0.59
0.34
0.24
0.17
0.88
0.58
0.35
0.22
0.18
60
1.19
0.79
0.46
0.3
0.24
40
0.62
0.27
0.19
0.14
0.11
70
1.62
1.08
0.65
0.41
0.33
45
0.62
0.39
0.28
0.19
0.15
80
2.37
1.59
0.95
0.59
0.48
Nota : temps de vidage GEMP = temps de vidage GEM.
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- 6/8 -
85
3.12
2.08
1.25
0.78
0.64
Temps de vidage
Temps de vidage en secondes pour un litre (suite)
% de vide
30 %
35 %
40 %
45 %
50 %
55 %
LEM60X10
0.66
0.83
1.04
1.31
1.70
2.35
LEM60X12
0.41
0.52
0.66
0.83
1.07
1.49
LEM60X14
0.27
0.34
0.43
0.54
0.70
0.97
% de vide
55 %
60 %
65 %
70 %
75 %
80 %
LEM90X10, LEMAX90X10
1.76
2.04
2.38
2.80
3.33
4.09
LEM90X12, LEMAX90X12
1.13
1.31
1.53
1.80
2.15
2.64
LEM90X14, LEMAX90X14
0.73
0.85
0.99
1.16
1.38
1.70
Masse des micro/mini-éjecteurs en grammes
Taille de buse
0,5
0,7
0,9
CIL (Taille 1) 7
9
CIL (Taille 2)
13
VR
20.7 20.5 20.2
GVR
20.7 20.5 20.2
Masse des pompes à vide en grammes
Modèle
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Modèle
1,0
45.4
45.4
1,2
45.4
45.4
1,4
45.4
45.4
1,5
-
2,0
-
- 6/9 -
GVP
GVPS
GVPD
LEM
LEMAX
GVMAXE
GVMAXP1
GVMAXV2/
V2R
GVMAXV3
GEM
GEMP
Taille de buse
1,0 mm
1,5 mm
2,0 mm
2,5 mm
100
110
160
180
176,5
186,5
236,5
256,5
208,5
218,5
268,5
278,5
de 80 à 120g selon modèle
de 100 à 130g selon modèle
510
poids maximum 440
-
-
-
-
-
550
poids maximum 250
poids maximum 265
3,0 mm
265
341,5
363,5
450
6