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Les avantages de la manipulation par ventouse font de cette technique de préhension la solution à envisager en priorité.
AVANTAGES
Fiabilité
Simplicité
Aucun risque de dommage pour le produit
Préhension par une seule face
Grandes cadences de transfert
Coût faible
Montage et démontage rapide
Préhension de tous types de produits
Peu d'entretien
LIMITES Précision du positionnement
Ratio capacité de levage/surface de préhension, limité
Produit très poreux
SECURITE
SAPELEM est très exigeant sur la sécurité, et vous rappelle quelques règles à respecter sur :
le coefficient de sécurité
la matière
les efforts dynamiques
la manipulation verticale
l'altitude
La ventouse est activée par la différence de pression entre l'intérieur (vide) et l'extérieur (atmosphère). La ventouse pourra ainsi manipuler des pièces d'un poids de quelques grammes à plusieurs tonnes suivant son diamètre. 
| Correspondance des unités :
1 atm = 1,013 bar = 1013 mbar
= 1daN/cm²
= 101,3 kPa
= 760 mmhg |
Calculs théoriques:
| Force d'arrachement : F = (Patm - Pv) x S1
Capacité de levage : C max = 1,03 x ΔP x S2
Capacité de levage d'une ventouse ronde : C max = 0,81 . ΔP x D²
Calcul du diamètre d'une ventouse : D = 1,11 x (C/ ΔP)0,5 | | ABREVIATIONS
F : force d'arrachement
Pv : pression ventouse
Patm : pression atmosphérique
S : surface utile
ΔP : dépression
D : diamètre
C : capacité de levage théorique | Exemple : En théorie, pour lever une charge de 100 kg,
avec un niveau de vide de 80%
D=1,11 x (100/0.8)0,5 = 12,4 cm
Nota : 0,81 bar = 80% de vide = 80 kPa = 600 mmHg
| |
UNITÉS
U : Vide en %
F : Newton
Pv : Pascal
Patm : Pascal
S2 : cm²
S1 : m²
ΔP : bar
D : cm
C max : kg |
Conditions réelles :
Les capacités de levage des ventouses varient de façon significative par rapport
au calcul théorique, du fait de :
- La nature du produit :
- L'état de surface :
- La surface utile de la ventouse
- La forme (dimensions) du produit
- La déformation de la ventouse est influencée par :
- le niveau de vide
- la force exercée
- la forme de la ventouse
- la matière de la ventouse
Ces différents paramètres sont la raison d'existence d'un coefficient de sécurité obligatoire pour la manutention par le vide.
Coefficient de sécurité :
SAPELEM représente la France au Comité Européen de Normalisation, et le projet de norme EN 13155 établi par le CEN/TC 147 indique que :
« Les systèmes à ventouses de levage doivent être dimensionnes de telle sorte que la force d'adhérence soit toujours au moins égale à 2 fois la composante effective de la charge nominale à la limite inférieure de la fourchette de dépression qui peut être utilisée (…) »
Ce coefficient de sécurité de 2 (pour la manutention horizontale) couvre une partie seulement des incertitudes (état de surface, etc…). Les points suivants doivent faire l'objet d'une approche spécifique.
Matières :
Les matières utilisées influent considérablement sur la capacité de levage d'une ventouse. Les performances correspondant aux 4 matériaux les plus utilisés, sont indiquées dans chaque fiche technique (voir section suivante).
Efforts dynamiques :
Selon la formule F = M x A (Force = Masse x Accélération), il ne faut pas négliger les efforts dynamiques induits par les déplacements et qui doivent s'ajouter au poids du produit. Critère à surveiller de près en cas de fortes accélérations, transferts, pivotement… La force d'arrachement augmentera alors de manière significative.
En manipulation verticale, la ventouse travaille en friction. Le coefficient de sécurité à appliquer est de 6. Il faut donc diviser par 3 les valeurs indiquées dans les tableaux de forces des fiches techniques de présentation. Par exemple, pour une ventouse indiquée à 12 kg en manutention horizontale, la capacité de levage en manipulation verticale devient 12/3 = 4 kg.
Altitude : Avec l'altitude, la pression atmosphérique diminue.Si la pression reste la même dans la ventouse, la capacité de levage de celle-ci diminue. 
Compte tenu de tous ces paramètres, l'exemple de la page précédente avec : - une ventouse en nitrile
- une dépression de 810 mbar max.
- une limite inférieure de plage de dépression à 600 mbar (seuil de déclenchement de l'alarme)
- un coefficient de sécurité de K = 2 et une accélération négligeable
Le calcul du diamètre devient :
D = 1,11 x (KxC/u)0,5 =(2x100/0,6)0,5 = 20,3 cm (et non plus 12.4 cm)
Produits déformables ou fragiles :
Si le produit risque d'être déformé par la ventouse, mieux vaut utiliser plusieurs ventouses de petites tailles ou des ventouses à butées.
Produits poreux ou surfaces irrégulières
Les matières poreuses induisent une fuite dans les produits. Le niveau de vide dans la ventouse (et donc sa capacité de levage) diminuera (F = k.U).
Des tests sont donc à effectuer afin de confirmer le choix des ventouses et du générateur de vide.
 SAPELEM et son réseau de distributeurs se tiennent à votre disposition pour les effectuer.
Poids du produit :
Le nombre de ventouses sera aussi déterminé par le poids à manipuler et la capacité nominale de chaque ventouse.
Attention : Les capacités de levage sont issues de mesures réelles, effectuées dans des conditions précises évoquées ci-dessous. Il convient donc de tenir compte des aspects de sécurité, d'efforts dynamiques, d'altitude,… pour corriger ces valeurs
| | Nitrile | | Ø 10 | 0,2 | | Ø 20 | 0,9 | | Ø 34 | 2,7 | | Ø 53 | 5,8 |
| | Conditions de mesures
- capacité de levage en kg
- niveau de vide 80 %
- sur tôle sèche
- force statique, perpendiculaire à la surface
- niveau de la mer
- coefficient de sécurité 2 |
Influence du niveau de vide :
La capacité de levage d’une ventouse (donc le nombre de ventouses a utiliser pour lever un poids donné) est directement proportionnelle au niveau de vide utilisé.
Pour obtenir la capacité de levage d'une ventouse, à pression différente de 0.8 bar indiquée dans les tableaux, utiliser la proportionnalité capacités de levage / niveau de vide :
(C 0,6/ C 0,8 ) = (ΔP 0,6 / ΔP 0,8)
Exemple : si à 0.8 bar la capacité de levage de la ventouse est de 12 kg, à 0.6 bar elle devient :
C 0,6=(12x(0,6/0,8) = 9 Kg
Les techniciens SAPELEM se tiennent à votre disposition pour vous aider dans cette détermination.
Produits souples :
Le nombre de ventouses doit être suffisant pour garantir une bonne planéité du produit manipulé.
Nombre de soufflets :
Le nombre de soufflets dépend à la fois du type de produits à lever et du type de machine
utilisée.Pour les produits fins et déformables susceptibles de présenter une surface de préhension
non plane il sera préférable d’opter pour des ventouses à 1,5 soufflet minimum
Pour les produits rigides présentant une surface de préhension parfaitement plane le choix
se portera vers des ventouses plates.
De même si le manipulateur possède une faible précision d’arrêt en position il conviendra
de compenser cette imprécision par des ventouses à soufflet.
Pour les manutention avec fortes accélérations et/ ou mouvement avec la pièce en position
verticale, il conviendra de choisir des ventouses suffisamment rigides (1/2 soufflet ou plate).
Butée :
La butée interne de la ventouse possède deux fonctions principales :
- Sur les produits minces : Elle permet au produit de venir en appui sur une face plane de
- manière a limiter la déformation et éviter la casse des produits fragiles
-
- Sur les manipulateurs avec fortes accélérations : Elle agit comme patin de frottement entre
- la pièce et la ventouse, limitant ainsi les risques de glissement relatif
Raccord :
Il existe deux technologies de fixation pour les ventouses :
Raccords cannelés pour ventouses moulées amovibles
| Principe : | La ventouse est simplement encliquetée sur le raccord | | Avantages : | Changement rapide sans outil
Economie du raccord lors du changement | | Utilisation : | Produits légers
Manutention horizontale | | Choix : | Se référer aux fiches techniques des ventouses amovibles | | Fixation : | Mâle ou femelle | | Taille : | T0 à T4 | | Raccordement : | M5, 1/8, ¼, 3/8 |
Raccords vulcanisés sur ventouses moulées
| Principe : | La ventouse est vulcanisée sur le raccord après opération d’adhérisation. | | Avantages : | Parfaite étanchéité
Parfaite tenue mécanique de la ventouse | | Utilisation : | Manutention de charges lourdes
Manutention verticale ou pivotement
Installation avec vide auto régulé ou réserve de vide | | Choix : | Pour ventouses Ø>25mm | | Fixation : | Mâle ou femelle | | Taille : | Suivant ventouse | | Raccordement : | M5, 1/8, ¼, 3/8 |
Le diamètre de passage dans le raccord doit être suffisant pour permettre le passage du débit de
vide, pour vos applications sur produits poreux pensez a notre raccord T3G
Matière :
L'optimisation du rendement et de la durée de vie de vos ventouses dépend également
de la matière.
Voir les tableaux ci-dessous.
Les matières standard et spéciales
Depuis de nombreuses années, SAPELEM a développé un large choix de matières
afin de répondre a tous les besoins. Tous nos modèles sont disponibles en matières
standard (tenues en stock).
Certains modèles sont réalisables en matières spéciales. Veuillez nous contacter
pour conditions de faisabilité.
En utilisation, la ventouse subit des contraintes physiques, chimiques et mécaniques.
En fonction de ces paramètres, une matière sera mieux adaptée qu'une autre.
| | Matières standard | Matières spéciales | | Silicone | Nitrile | Caoutchouc naturel (parablond) | Polyur
éthane | Nitrane | Nitrile
auto extinguible | EPDM | Viton | Silicone détectable | | Symbole matière | SI | NBR | NR | PU | | NPR | EPDM | | SI | | Référence Matière | 10 | 20 | 30 | 40 | 24 | 29 | 55 | 60 | 12 | | Température d'utilisation (°C) | -50 à 200 | -10 à 80 | -10 à 60 | 0 à 60 | -10 à 60 | -10 à 60 | -30 à 100 | -5 à 230 | -50 à 200 | | Couleur | Blanc | Noir | Beige | Gris | Bleu | Marron | Jaune | Noir | bleu | | Dureté shore A(+-5)Din 3555 | 52 | 55 | 42 | 60 | 60 | 60 | 60 | 70 | 52 | | Physique | | | Usage général |  |  | | | | | | |  | | Etat de surface irrégulier | | | | | | | | | | | Manutention de produits chauds | | | | | | | | | | | Produits chauds sans contact avec du silicone | | | | | | | | | | | Pas de trace sur le produit | | | | | | | | | | | Produits alimentaires* ou délicats | | | | | | | | | | | Chimique | | | Etincelles; projections de soudure | | | | | | | | | | | Résistance au processus de nettoyage | | | | | | | | | | | Graisses alimentaires | | | | | | | | | | | Produit aqueux | | | | | | | | | | | Hydrocarbures, huiles | | | | | | | | | | | Acides** | | | | | | | | | | | Alcools** | | | | | | | | | | | Mécanique | | | Gaz (ex: ozone) | | | | | | | | | | | Abrasion | | | | | | | | | | | Produits souples ou déformables | | | | | | | | | | | Produits cylindriques | | | | | | | | | | | Glissement cisaillement | | | | | | | | | | | Résistance mécanique | | | | | | | | | | Légende : bien adapté Moyennement adapté pas adapté
*Silicone spécifique pour industrie alimentaire de 32 à 50 sh
**Etant donné la diversité des Acides et des Alcools existants, n'hésitez pas à nous contacter pour vos applications spécifiques Autres matières sur demande :
Pour des applications très spécifiques, SAPELEM est en mesure de produire vos
ventouses dans des matières dont les caractéristiques sont décrites ci dessous :
| Matière | Référence | Couleur | Application spécifique
| Capacité de levage
| Silicone carboné
| 15
| Noir
| Conductibilité
| Cf. Silicone
| Silicone haute T°
| 19
| Blanc
| Résiste à 250°C en continu
| Cf. Silicone
| Nitrile carboxyté
| 25 | Noir
| Résiste à l'abrasion
| Cf. Nitrile
| Nitrile Alimentaire
| 27 | Blanc
| Huiles et Graisses
| Cf. Nitrile
| | Butyl | 50
| Noir
| Acides et Alcools
| Cf. Silicone
| | Epychloridrine | 99
| Gris
| Hydrocarbures
| Cf. Nitrile
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Ejecto raccords ATEX
du 14/11/08 au 14/01/09
Les éjecto raccords 17 et 21 sont maintenant disponibles en version ATEX, n'hésitez pas à nous consulter |
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