Définition :

      Le vide signifie absence de matière, absence de gaz ou du moins gaz raréfié. Dans un volume sous vide, le nombre de molécules présentes à un instant est inférieur au nombre de molécules de ce volume ouvert à la pression atmosphérique.
    Cette définition ne permettant pas de mesurer la grandeur du phénomène, on a choisi une grandeur physique proportionnelle au nombre de molécules : c'est la pression.
    On a pris l'habitude de définir la gamme des pressions inférieures à la pression atmosphérique de 105 à 10-12Pa en plusieurs domaines dont les limites sont approximatives .

Définition de la pression atmosphérique

    En un lieu donné, elle équivaut au poids par unité de surface de la colonne d'air au-dessus de ce lieu. L'unité internationale officielle est le Pascal. La pression atmosphérique varie suivant le lieu et l'altitude où l'on se trouve. En moyenne, au niveau de la mer, elle est de 1013 hPa.

Tableau de correspondance des unités de pression

    En ce qui concerne le vide, pour des raisons de commodité, la dépression est exprimée en % de vide : en fait : 85 % du vide relatif = 15 % de vide absolu.
 

Pression absolue				Pression Relative			Depression
mbar	Pa	Psi	mm/Hg	% de vide	bar	mm/Hg	bar
1013	101300	14,41499	760,00325	0%	0,00	0,00	0
900	90000	12,807	675,225	11%	-0,11	84,78	0,113
800	80000	11,384	600,2	21%	-0,21	159,80	0,213
700	70000	9,961	525,175	31%	-0,31	234,83	0,313
600	60000	8,538	450,15	41%	-0,41	309,85	0,413
500	50000	7,115	375,125	51%	-0,51	384,88	0,513
400	40000	5,692	300,1	61%	-0,61	459,90	0,613
300	30000	4,269	225,075	70%	-0,71	534,93	0,713
200	20000	2,846	150,05	80%	-0,81	609,95	0,813
100	10000	1,423	75,025	90%	-0,91	684,98	0,913
0	0	0	0	100%	-1,01	760,00	1,013

    1 bar = 105 Pa = 1000 mbar = 750,25 mmHg = 14,23 Psi
    1 hPa = 1 mbar

Comportement particulier du vide

La différence de pression maximale est de 1 bar dans un circuit de vide (c'est l'écart entre le zéro absolu et la pression atmosphérique). Il faut donc respecter les précautions suivantes :

• Les générateurs de vide SAPELEM sont conçus pour économiser de l'énergie et pour fournir un vide optimum d'environ 0.8 bar. Il convient donc de choisir le générateur de vide adapté à votre application et de ne pas focaliser uniquement sur le niveau de vide maximum.
• Du fait de la faible différence de pression Le vide est particulièrement sensible aux fuites et aux pertes de charges.
• Il convient donc de soigner particulièrement l'étanchéité du circuit et de choisir au mieux les sections de tuyaux. 
• SAPELEM propose une gamme de composants particulièrement étudiés pour tenir compte du comportement spécifique du vide.
• SAPELEM et son réseau de distribution sont à votre disposition pour vous aider à déterminer la meilleure solution de génération de vide.

Quelle dépression choisir ?

Attention! Plus le vide est poussé,
• plus la consommation d'énergie est importante,
• plus le temps pour atteindre le niveau de vide est long,
• plus les fuites sont difficiles à compenser.

    Autant de raisons de ne pas choisir systématiquement le vide le plus élevé dans une gamme de générateurs de vide.

Votre application	Dépression
	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	99,5%
Manutention
Produits poreux et légers (cartons, papiers, ...)
Produits friables ou fragiles (biscottes, brioches, ...)
Produits très minces et déformables (opercules, barquettes, ...)
Manutention de produits étanches (métal, plastiques, verre, ...)
Transport pneumatique
Produits légers (billes de polystirène ... )
Produits lourds (billes d'acier ...)
Circulation d'air
Contrôle d'atmosphère
Dégazage de citerne
Ventilation de locaux
Moulage
Débullage de résine
Fluage de résine
Maintien pendant
Usinage
Collage
Mise en forme

		Moyennement adapté
		Conseillé

Tableau de correspondance des unités de débit

l/s	l/mm	m3/mn	m3/h	cfm
1	60	0,06	3,6	2,12
10	600	0,6	36	21,2
20	1200	1,2	72	42,4
30	1800	1,8	108	63,6
40	2400	2,4	144	84,8
50	3000	3,0	180	106
60	3600	3,6	216	127,2
70	4200	4,2	252	148,4
80	4800	4,8	288	169,6
90	5400	5,4	324	190.8
100	6000	6,0	360	212
110	6600	6,6	396	233,2
120	7200	7,2	432	254,4
130	7800	7,8	468	275,6
140	8400	8,4	504	296,8
150	9000	9,0	540	318

1l/min = 0,016 l/s = 0,0001 m3/min = 0,06 m3/h = 0,0353 cfm

Tous les débits indiqués sur ce site, sont exprimés en gaz libre aux conditions ANR (Atmosphère Normale de Référence) suivant la norme ISO 8778.

• Les conditions ANR sont : T = 20° C = 100 kPa (soit 1 bar) et 65 % d'humidité.
• Les débits aux conditions ANR sont aussi notés Nl/min ou Nm3/h.

La conversion entre l/min et Nl/min s'effectue grâce à la loi de MARIOTTE BOYLE :
PV = NRT soit PV/T = NR = cte
P = Pression absolue
V = Volume
R = Constante des gaz parfaits
T = Température absolue
N = Nombre de molécules dans le volume

Exemple : un débit de 1000 litres/min d'air comprimé à 2 bar et à 100° C correspond à :
P1 = 2 bar = 2.10 5 Pa
V1 = 1000 l
T1 = 100° C = 273 + 100 K

P2 = 1 bar = 10 5 Pa
T2 = 20° C = 273 + 20 K
V2 = Volume calculé

P1V1 / T1 = P2V2 / T2
V2 = P1.V1.T2 / P2.T1
V2 = 2.105 x 1000 x 293 /105 x 393

V2 = 1570 Nl Donc un débit de 1570 Nl/min

Quel débit choisir ?

Le débit d’un générateur de vide Influe sur le temps de vidage d'un volume donné mais aussi sur la capacité à compenser des fuites. Il convient donc de soigner l’étanchéité et le dimensionnement des circuits de vide
• Les générateurs de vide mono-étagés sont conçus pour générer soit du vide soit du débit
• Les générateurs de vide multi-étagés peuvent générer les deux

	Débits
Votre application	faible 1 à 60 l/mn			Moyen 100 à 500 l/mn			Fort 500 à 3000 l/mn			Très fort + de 1000 m3/mn
Manutention
Produits poreux (cartons, papiers, ...)						Seul des essais sur échantillons peuvent permettre de choisir le débit
Produits friables ou fragiles (biscottes, ...)
Produits très minces et déformables (opercules aluminium, barquettes plastique, ...)	Produits légers donc petites ventouses et petit débit en général
Manutention de produits étanches (tole, plastique, verre, ...)	Le temps de vidage du volume est plus important que le débit lui-même pour tenir les cadences
Transport pneumatique
Produits légers (billes de polystirène, ...)			Seul des essais sur échantillons peuvent permettre de choisir le débit
Produits lourd (billes acier, ...)
Circulation d'air
Contrôle d'atmosphère	Rechercher un débit constant
Dégazage de citerne								Dépend du volume de la citerne ou des locaux à ventiler
Ventilation de locaux
Moulage
Débullage de résine
Maintien pendant
Usinage
Collage
Mise en forme

Manutention de produits étanches :
Le meilleur rapport débit aspiré/consommation est obtenu avec un niveau de vide voisin
de 80 %.
Par expérience, pour une évaluation rapide du débit aspiré, suivez la règle ci-dessous :
Pour une ventouse Ø < 40 mm, le débit aspiré = 8 Nl/min
Pour une ventouse Ø 40 à 75 mm, le débit aspiré = 15 Nl/min
Pour une ventouse Ø>75mm, le débit aspiré = 25 Nl/mn
Il suffit alors de multiplier le débit unitaire par le nombre de ventouse pour obtenir le débit conseillé

Techniques de génération du vide

SAPELEM propose deux familles de générateurs de vide selon l'énergie utilisée :
• Les générateurs de vide pneumatiques
• Les générateurs de vide électriques

Le vide pneumatique

Les générateurs de vide pneumatiques sont aussi appelés venturis, éjecteurs, pompes à vide pneumatiques…Le principe utilisé par SAPELEM est connu sous le nom de principe venturi

• Les générateurs de vide mono-étagés :
  

          Basés sur le principe venturi, ils sont fiables et simples
            - aucune pièce en mouvement
            - pas d'usure
            - pas d'entretien
            - pas de colmatage

• Les générateurs de vide multi-étagés :
  

          Principe: plusieurs venturis sont montés en série avec des clapets entre chaque étage.

- grand débit       - fort niveau de vide       - économie d'air

• Les générateurs de vide en ligne :

Leur conception les rend particulièrement robustes et insensibles à la présence de poussières ou de particules dans le flux aspiré. Ils peuvent aussi êtres utilisés pour les applications de transport pneumatique et d’aspiration (copeaux, billes, poussière….)

• Equipements complémentaires : générateurs multifonctions :
  

    Les venturis peuvent être équipés de fonctions complémentaires facilitant leur intégration dans les automatismes modernes.

clapet anti retour : Permet le maintien de la pièce en cas d’arrêt du générateur de vide = sécurité marche-arrêt : On distingue trois type de pilotage NO (Normalement Ouvert) en cas d’absence de pilotage (coupure électrique) le venturi est en marche NF (Normalement Fermé) en cas d’absence de pilotage (coupure électrique) le venturi est arrêté Bistable, le venturi reste dans l’état ou il était au moment de la coupure de courant. Si il était en marche il reste en marche. Si il était arrêté, il reste a l’arrêt =sécurité Autorégulation : Le venturi s’arrête automatiquement lorsqu’il atteint un certain niveau de vide et redémarre dès que nécessaire = économie d’air Soufflage : Permet de relâcher la pièce très rapidement afin de tenir des cadences élevées, il existe deux types de soufflage soufflage piloté : le soufflage est déclenché a réception d’un ordre, le temps de soufflage est réglable. soufflage automatique : à l’arrêt du venturi une réserve d’air comprimé se dégonfle dans le circuit de vide, ce soufflage peu puissant est réservé aux petits circuits de vide contrôle du niveau de vide Vacuostat : capteur de contrôle du niveau de vide électrique, électronique ou pneumatique Vacuomètre : Cadran a aiguille donnant une indication visuelle du niveau de vide Silencieux Standard : fonctionne par chicane (2EJ.BL) ou par porosité (2EJPL , 2EJR, 2EJMI°) Icolmatable : nos silencieux HE sont particulièrement conseillés pour les applications poussiéreuses ou difficiles, ils offrent en plus la meilleure efficacité d’insonorisation. Ils sont adaptables sur toute notre gamme de générateurs de vide.

Sur notre gamme SMX, toutes ces fonctions sont regroupées dans un encombrement extrêmement réduit.

 

Le passage de l'air comprimé par un trou calibré (buse (1)), entraîne l'air au niveau de l'orifice d'aspiration (2) et provoque une dépression. L'air d'alimentation et l'air aspiré sont alors évacués par l'orifice . (mélangeur (3)) vers le silencieux (4)

Il existe deux principes pour réaliser un réseau de vide :

• Réseau centralisé : un générateur de vide alimente plusieurs ventouses
• Réseau individuel : Chaque ventouse possède son propre générateur de vide indépendant

 

Le vide électrique
    Il existe plusieurs technologies pour générer le vide par énergie électrique.
La finalité de l'application déterminera le choix de la technologie ; exemples :

• Manutention par le vide: Pompes à palettes sèches
• Débullage de résine: Pompes à palettes lubrifiées
• Vide médical et laboratoires : Pompes à anneaux liquides
• Manutention de produits poreux, ventilation : Centrales aspirantes

   
    Principe de fonctionnement d'une pompe à vide électrique

La rotation de palettes excentrées par rapport au stator provoque une augmentation de volume qui génère une dépression. Les pompes à vide à palettes sèches ou lubrifiées permettent d'obtenir des débits importants avec un niveau de vide élevé

  
     Principe de fonctionnement d'une centrale aspirante

La rotation de la roue à palettes à grande vitesse génère la dépression par effet centrifuge. Les centrales aspirantes génèrent un débit aspiré très important avec une faible dépression.

Quelle technique de génération de vide choisir ?

	Générateurs pneumatiques		Générateurs éléctriques
Caractéristique	Mono étagés	Multi-étagés	éléctriques
Prix d'achat	▲▲▲	▲▲
Coût de l'énergie	▲	▲▲	▲▲▲
Entretien réduit	▲▲▲	▲▲
Robustesse	▲▲▲	▲▲▲	▲
Ambiance anti-déflagrante	▲▲▲	▲▲▲	▲
Encombrement réduit	▲▲▲	▲▲
Légèreté	▲▲▲	▲▲
Grand débit aspiré	▲	▲▲	▲▲▲
Fort niveau de vide	▲▲	▲▲	▲▲▲

  Légende : ▲▲▲ Très bon ▲▲ Bon ▲ Moyen