Vakuumpumpstand mit Druckregelung

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Matthias S
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Vakuumpumpstand mit Druckregelung

Beitrag von Matthias S »

Hallo Forum,

ich habe mir einen Vakuumpumpstand mit Druckregelung gebaut, mit dem ich sowohl mein (von Manfred Kellerhals gebautes) Vakuumfutter, als auch meinen Exsikkator betreiben werde. Das Ganze ist noch nicht vollständig fertig, aber da ich schon vor vielen Wochen getönt habe, daß ich bald mal darüber schreiben werde, muß ich jetzt, wo zumindest die Funktion komplett ist, endlich was veröffentlichen.

Aus Mobilitätsgründen habe ich die Grundkomponenten auf ein Rolltischchen montiert.

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Unten die Vakuumpumpe, darüber ein Schaltkasten, der die Pumpensteuerung enthält (mehr dazu weiter unten).
Rechts unten ein Vakuumregelblock mit zwei Ventilen (mehr dazu weiter unten), der oben am Sauganschluß der Pumpe angeschlossen ist; unten ist der Saugschlauch zum Vakuumfutter angeschlossen.

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Am Ende des schwarzen Saugschlauches ist eine noch provisorisch geklempnerte Einheit mit Kugelventilen und einem elektrischen Drucksensor, die später möglichst nahe am Vakuumfutter montiert sein soll.


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Der Wagen von hinten zeigt den Schaltkasten mit den Kabeldurchführungen. Rechts oben die Zuleitung (Drehstrom), unten der Pumpenanschluß, links von oben das Kabel zur Bedieneinheit, das Kabel zum Drucksensor und die beiden Ventilkabel zum Vakuumregelblock.
Die Pumpe (dem einen oder anderen Forumskollegen gut bekannt) ist eine Busch RA05 mit einem Saugvermögen von 10m³/h und einem Enddruck von 0,5 mbar.

Ein Blick in die Steuerung ...

Bild

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... zeigt von links:
- Drehstromanschluß über drei Sicherungen
- Motorschutzschalter
- Motorschütz, das den Pumpenmotor schaltet
und von rechts:
- 24V Netzteil für die Steuerung
- drei Schalt- und Regelrelais
- Klemmen zum Anschluß der beiden Regelventile, der Bedieneinheit und des Drucksensors.

Overkill ? Wahrscheinlich ! Hat aber Spaß gemacht und funktioniert.


Die Bedieneinheit ...

Bild

Bild

... ist, wie man sieht, noch außerordentlich provisorisch. Alles 24V, daher trotz offenen Kabelsalats keine Sicherheitsbedenken.

Der linke Schalter schaltet die Vakuumpumpe ein (und aus), der rechte schaltet die Regelung ein (und aus).
Im ungeregelten Betrieb wird die Pumpe nicht gedrosselt und wird normalerweise recht schnell recht niedrige Drücke erreichen. Im geregelten Betrieb wird über den Vakuumregelblock und den Drucksensor (der zwei programmierbare Schaltpunkte hat) ein vorgewählter Druck schnell erreicht und dann (geregelt) gehalten.
Das ist v.a. bei großen und dünnen Schalen sehr nützlich. Hierfür wird der Drucksensor auf einen Schaltpunkt von z.B. nur 80 mbar Unterdruck eingestellt. Bei diesem Druck wird die Schale sicher gehalten, aber dennoch nicht zerstört.
Zum sicheren Ansetzen der Schale auf das Vakuumfutter muß lediglich die Regelung aktiviert sein, dann wird mit Einschalten der Vakuumpumpe (an der Bedieneinheit) der gewünschte Unterdruck erzeugt und sicher nicht unterschritten.

Hier der Drucksensor mit der Anzeige 0,08 bar (also 80 mbar) Unterdruck; die grüne LED leuchtet, wenn der eine Schaltpunkt des Sensors, der für die Druckregelung verwendet wird, geschaltet hat.

Bild

Der Schaltpunkt kann in 10 mbar-Schritten auf jeden Vakuumwert eingestellt werden; dazu ist eine beliebige Schalthysterese (minimal 10 mbar) in 10 mbar-Schritten programmierbar. Im gezeigten Fall ist der Schaltpunkt bei 80 mbar eingestellt, mit einer Hyserese von 10 mbar, so daß der Druck von der Regelung etwa zwischen 70 und 80 mbar gehalten wird.

Hier die geklempnerte Baugruppe mit Drucksensor und zwei Kugelhähnen. der rechte ist mehr für den Exsikkatorbetrieb interessant, der linke dient zum Belüften und ggf zum Einstellen einer Nebenluft, die es auch bei ungeregelt laufender Pumpe ermöglicht, einen bestimmten Unterdruck einzustellen. In ersten Versuchen hatte ich auch den deutlichen Eindruck, daß die auf diese Weise eingestellten Unterdrücke recht stabil stehen; das könnte eine Druckregelung überflüssig machen.

Bild

(Der Unterdruck steht hier gerade bei 810 mbar)

Hier noch zwei Bilder vom Vakuumregelblock (der aus dem Schrott ist und auch noch modifiziert werden muß):

Bild

Bild

Oben geht der Anschlußschlauch zur Vakuumpumpe, unten zum Futter.
Das Linke Ventil schaltet im ungeregelten Fall die beiden Anschlüsse einfach durch.
Im geregelten Fall wird es geschlossen sein und das rechte Ventil schaltet den Gasstrom über das Nadelventil (rechts unten) und taktet so, daß der Druck gehalten wird. Das vorhandene Nadelventil hat eine nicht so günstige Durchlaßcharakteristik und wird noch getauscht (der geknickte Schlauch natürlich auch).

So das reicht erst einmal. Später werde ich noch einen Schaltplan einstellen, aber den muß ich erst noch ordentlich zeichnen.

Gruß, Matthias
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Manfred Kellerhals
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Beitrag von Manfred Kellerhals »

Hallo Matthias,

danke für die detailierte Darstellung und Beschreibung! :danke:
Jetzt hast Du uns eine phantastische Steilvorlage gegeben, die wir nur noch nachahmen können.
Freut mich, daß Dir der Futterkörper gefällt.
freundliche Grüße

von Manfred

der immer für Verbesserungen aufgelegt ist
einfach_niels
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Beitrag von einfach_niels »

Hallo Matthias,
Gefällt mir gut was du zusammen gebaut hast , vieleicht können wir uns ja nochmal treffen -dann würde ich mir das ganze gerne nochmal aus der nähe anschauen.
Mit meinem Aufbau bin ich leider noch nicht so weit, liegt aber wohl hauptsächlich daran das ich in meinem Urlaub meinen Keller um/aufgeräumt und mit mehr Licht versehen habe.

Grüße aus Langenhorn Niels
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Matthias S
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Beitrag von Matthias S »

... so jetzt habe ich auch den Schaltplan

Bild

V1, V2 sind die beiden Regelventile; S1, S2 sind die Drehschalter für Vakuum/Pumpe ein und Regelung ein; rechts unten ein Warnlicht, das vom zweiten Schaltpunkt des Sensors geschaltet wird.
Im ungeregelten Betrieb läßt sich damit z.B. ein Druckwert einstellen, bei dessen Überschreitung die Warnlampe (oder eine Hupe) angeht; das kann eine Warnung kurz vor einem Abflug wegen eines Druckanstiegs liefern.


Und hier der Vakuumplan

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V1, V2 und das Drosselventil (bisher ein Nadelventil) sitzen auf dem Vakuumregelblock und können nahe an der Pumpe liegen. Die anderen Ventile (Kugelventile) und die Druckanzeige sollten möglichst nahe am Futter platziert sein.

Was noch fehlen könnte, ist ein Druckausgleichsbehälter und ein Wasserabscheider; vielleicht könnt Ihr dazu noch Erfahrungen äußern.


Gruß, Matthias
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Matthias S
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Beitrag von Matthias S »

Und wen der Drucksensor interessiert, das ist er

http://www.pimzos.nl/shop/downloads/picovacuumspec.pdf

http://www.pimzos.nl/shop/downloads/picomanual.pdf

ich habe ihn bei ebay gekauft für 15 oder 20 Euro; der Verkäufer hatte damals noch mehr; falls jemand Interesse hat, ich finde seine e-mail-Adresse bestimmt noch.

Gruß, Matthias
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Fritz-RS
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Beitrag von Fritz-RS »

Hallo, Matthias,
wenn ich Deine überaus gut und präzise durchdachte Einrichtung intensiv betrachte, erkenne ich, daß ich bisher von Vakuum offenbar nicht die geringste Ahnung habe.
Mit der umgekehrten Version (Druckluft) sind mir die Regelungen schon geläufiger.
Das ist natürlich auch ein beachtlicher Aufwand, den Du hier zeigst.
Ich meine, daß diese Regelung wichtig sein dürfte, wenn eine solche Anlage automatisch betrieben werden muß.
Unter permanenter Beobachtung, wie beim Drechseln meine ich, daß es auch einfacher geht. (sonst bekommt ja jeder Aspirant Angst vor der Anschaffung).
Wenn ein Teil fliegen geht, ist der Grund selten ein Nachlassen des Unterdrucks. Eher bei zu kleiner Anzugsfläche eine zu große seitliche Belastung und damit ein Abknicken vom Futter. Dafür gibt es aber keine anzeigbare Voranzeige, das passiert sehr plötzlich.
Die Vorbestimmung einer gewünschten Anzugskraft ist für die Zentrierung des Werkstücks eine große Erleichterung. Mit welchen Kosten ist denn für eine solche Regeleinheit zu rechnen?
Es geht auch manuell mit Kugelhahnbedienung unter Beobachtung des Manometers. Damit ist natürlich eine wirkliche Anzugskraft - in Einschätzung der Futterfläche - nur zu erraten -oder empirisch zu ermitteln.
Die Beschaltung würde mir schon Spaß machen, birgt aber auch eine etwas größere Gefahr von Störungen.
Zur Zeit bin ich nicht abgeneigt, auf jegliche Regelung außer den Kugelhähnen zu verzichten und weitere Erfahrungen zu sammeln.

Zu gegebener Zeit werde ich weiter berichten.

Fritz
alles wird rund -- manchmal
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Matthias S
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Beitrag von Matthias S »

Hallo Fritz,

natürlich hat mich da der Bastelwahn gepackt.

Bei meinen Nachforschungen im Internet habe ich (auch käufliche) Vakuumfutter gesehen, die ganz offenbar nur mit Pumpe, wahrscheinlich einem Staubfilter, einem Kugelhahn für Belüftung/Nebenluft (direkt am Futter montiert) und einem Manometer arbeiteten.
Ich meine, Didi's Vakuumfutter, das er auf einem Hamburger Drechslerstammtisch zeigte, hatte nichtmal ein Belüftungsventil (zumindest kann ich mich nicht erinnern) und hat natürlich prima funktioniert.
Wenn man große und dünne Schalen spannen will, ohne sie zu zerstören, wird ein Manometer und ein Nebenluftventil, mit dem der Unterdruck reduziert wird, unumgänglich sein; aber das war's dann sicher.

Falls ich also durch meinen aufwendigen Aufbau jemanden abgeschreckt haben sollte:

Es geht auch viel einfacher !

Ich glaube schon, daß meine Druckregelung den Bedienkomfort deutlich erhöht, aber unbedingt brauchen wird man sie nicht.

Gruß, Matthias
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wollo
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Beitrag von wollo »

Hallo Matthias S

Schöne Arbeit ,meine Hochachtung,aber du hast einfach zuviel Freizeit
(Drechselfreie Zeit) ,Spass !!
Habe schon von Didi gehört ,das du da was am Start hast.
Ich habe jetzt für mein Vakuumspannen ,Adapter gefertigt ,so das ich nicht nur auf eine Scheibe spannen kann,sondern ohne große Umstände auf verschiedene DM und Formen gehen kann.

Gruss Wollo

Ps.: Nebenbelüftungseinheit jetzt bei Didi vorhanden.
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Gorfer
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Beitrag von Gorfer »

Hallo Mathias,
Habe nun das Vakuum gemessen: -0,75 max, Leistung am Schild ersichtlich, Motorleistung
0,75 HP was sagt der Experte dazu? Müsste reichen denke ich. Deine Regelung gefällt mir sehr gut, auch ich hatte bis jetzt keine Ahnug von der ganzen Anlage.
Kannst Du mir die E-Mail vom Drucksensor zukommen lassen. :danke:

Grüße aus Südtirol Hubert (Gorfer)
Bilder der Pumpe

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Matthias S
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Beitrag von Matthias S »

Hallo Wollo,

nein andere Aufnahmen/Adapter habe ich noch nicht. (dafür hat die Freizeit noch nicht gereicht)
Aber hohle Formen mit einem glatten Rand kann ich ja alle auf dieser Scheibe spannen und im Moment habe ich nichts anderes vor; gewölbte Formen, wie Kugeln brauchen natürlich eine tassenförmige Aufnahme. Kommt später ...

Hallo Hubert,

wenn das auf dem Typenschild 15 Kubikmeter pro Stunde heißt, und die Pumpe 750 mbar Unterdruck macht, ist sie prima für ein Vakuumfutter geeignet.

Wegen des Drucksensors melde ich mich nochmal.

Gruß, Matthias
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Gorfer
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Vakuumpumpstand mit Druckregelung

Beitrag von Gorfer »

Hallo Matthias,
verspätet aus Gesundheitsgründen möchte ich Dir meinen Vakuumstand mit
Druckregelung, den ich nach Deinem Beitrag gebaut habe, zeigen.
Funktioniert sehr gut, bin begeistert. Wie Du in Deinem Beitrag erwähnt hast habe
ich den Druckausgleich Behälter und Wasserabscheider eingebaut. Druckausgleich Behälter sehr zu empfehlen.
Beim Wasserabscheider hat sich bis jetzt kein Wasser eingefunden, ich denke
den könnte man weg lassen. Zusätzlich hab ich einen Druckschalter eingebaut,
der die Pumpe zwischen eingestellten oberen und unteren Druck, wieder aus-
und einschaltet.
Dadurch bleibt die Pumpe je nach Druckverlust doch einige Zeit ausgeschaltet
und ich kann sicher weiterarbeiten.
Zusätzlich habe ich eine Sicherheit eingebaut, sollte der Unterdruck nach dem
unteren eingestellten Schaltpunkt, aus welchem Grund auch immer,
mehr als 0,02 mbar weiter abfallen wird die Drechselbank nach 2 Sekunden
automatisch abgeschaltet.

Dazu benötigte ich für Schütz, Zeitrelais und Ein- und Ausschalter einen weiteren
Schaltkasten, den ich gleich mit einem Not-Aus-Schalter am FU angebaut habe.

Vielen Dank für Deine tolle bzw. phantastische Steilvorlage (wie es Manfred gut beschrieben hat)
nur dadurch hab ich es mit meinem Freund Sepp (Elektriker) schaffen können!!!
Gebe zu auch mich hat der Bastelwahn gepackt.

Danke auch für den günstigen Drucksensor mit Kabel. (ein tolles Gerät)

Hallo Manfred,
Schönen Dank für das Vakuumfutter bin sehr zufrieden.

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Schöne Grüsse aus Südtirol
Hubert
Holz ist ein einsilbiges Wort, aber dahinter ist eine Welt voller Märchen und Wunder. (Theodor Heuss)
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Südtiroler
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Beitrag von Südtiroler »

Hallo Hubert,

Das hast Du aber ganz professionell gemacht, Du entwickelst Dich noch zu einen 2.ten D. Düsentrieb :-) Das schaut aus als ob du auch Deine Werkstatt umgebaut hast.
Vielleicht dürfen wir bei unseren nächsten Drechslerstammtisch das in Funktion anschauen. :?oh

Mit vielen Grüßen
Rudolf
Die Kritik an anderen hat noch keinem die eigene Leistung erspart. (Noél Coward)
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Fritz-RS
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Beitrag von Fritz-RS »

Hubert,

ich habe lange überlegt, ob ich etwas zu Deiner Vorstellung sagen sollte.
Das mache ich jetzt, damit andere Vakuuminteressierte nicht von so viel Technik abgeschreckt werden.

Jetzt arbeite ich schon dank Matthias eine ganze Weile mit der Vakuumpumpe und ich bin begeistert und ihm ewig dankbar.
Ich bin auch begeistert von der perfekten Installation, die Matthias und jetzt auch Du auf Bild 2 gezeigt habt.
Allein der Bau einer solchen Kombination würde mir auch Spaß machen. Regeltechnik/Steuerelektronik hat mich jahrelang beschäftigt.

Fast schlimm ist, daß ich mit meiner Vakuumanlage ohne all das auskomme.
Kein Pufferspeicher, nur ein Staubfilter, kein Wasserabscheider, nur 2 Kugelventile und ein Stück einfacher Plastikschlauch von OBI, und schon klappt alles ausgezeichnet.
Ich sauge allerdings durch die Hohlwelle ab und habe zur Unterdruckanzeige hier ein Manometer montiert.
Dafür kann ich dann jeder gewünschten Vakuumform mit einem schnell gedrehten Futter entsprechen.

Jetzt wünsche ich Dir mit Deiner Version ein problemloses und begeistertes Arbeiten .
Mir wünsche ich, daß ich bald entsprechende Produkte von Dir zu sehen bekomme.

Gruß Fritz
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Matthias S
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Beitrag von Matthias S »

Hallo Hubert,

da hast Du ja eine tolle Anlage.

Der Pumpstand sieht richtig gut aus und passt ausgezeichnet zu Deiner Titan, oder sollte ich sagen, die Titan passt gut zu Deinem Pumpstand.

Ich freue mich sehr, dass meine Steilvorlage so gut angekommen ist.
Es macht Spaß, die technisch saubere Ausführung zu betrachten und auch, Manfreds Futter auch bei Dir wiederzufinden.

Ich wünsche Dir viel Freude beim Drechsel und bleib gesund !

Matthias
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Gorfer
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Vakuumpumpstand mit Druckregelung

Beitrag von Gorfer »

Hallo Rudolf,

danke für das Lob, Du hast richtig gesehen fast die ganze Werkstatt umgebaut. Hoffe meine
Bandscheiben haben nichts dagegen dann können wir gern die Anlage anschauen.

Gruß Hubert


Hallo Fritz,

Du hast vollkommen Recht unbedingt brauchen tut man die ganze Technik nicht, ich will
auch nicht jemand damit abschrecken. Schuld daran ist Matthias, aber auch ich bin ihm
dafür ewig dankbar. Mir hat es richtig Spaß gemacht.
Danke für Deine Wünsche und Lob.

Gruß Hubert


Hallo Matthias,

hoffe Du kannst die ganze Schuld ertragen. Freut mich dass Dir der Pumpstand
gefällt. Noch einmal vielen vielen Dank für Deine Steilvorlage. :danke:
Auch Dir alles Gute

Gruß Hubert
Holz ist ein einsilbiges Wort, aber dahinter ist eine Welt voller Märchen und Wunder. (Theodor Heuss)
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