Tragfähigkeiten der Sauger



Die Tragfähigkeit von Vakuumsaugern hängt im Wesentlichen von folgenden Faktoren ab:

  • Größe der Vakuumsauger
  • Druckdifferenz zwischen Vakuumniveau im Sauger und Umgebungsdruck
  • Lastrichtung (senkrecht, parallel oder geneigt zur Saugeroberfläche)
  • Oberflächenbeschaffenheit und Porosität des anzusaugenden Materials
  • Evtl. vorhandenen Trennschichten (Feuchtigkeit, Stäube, Verschmutzungen)
    auf Saugern oder anzusaugenden Oberflächen
  • Eigensteifigkeit des zu transportierenden Materials


Weitere Faktoren wie

  • Wetterlage und Umgebungstemperatur
  • Temperatur der anzusaugenden Oberflächen und
  • Beschleunigungskräfte durch Hebezeuge
    (ruckartiges Heben oder Abbremsen gehobener Lasten)

sind ebenfalls zu berücksichtigen.


Einfluss des Umgebungsdrucks

Ursache für die Fähigkeit der Vakuumsauggeräte Lasten zu heben, ist der Unterschied zwischen dem Luftdruck im (teilweise evakuierten) Vakuum- sauger und dem Umgebungsluftdruck.
Der Luftdruck im Vakuumsauger wird im Wesentlichen durch die Leistung des eingesetzten Vakuumerzeugers (z.B. der Vakuumpumpe) und die Dichtigkeit der Dichtlippe des Vakuumsaugers bestimmt.

Der Umgebungsluftdruck ist abhängig vom Ort des Einsatzes, der Wetterlage und der Temperatur. Ein wesentlicher Faktor dabei ist vor allem die Höhe des Einsatzortes des Vakuumsaugers über dem Meeresspiegel.
Rechnerisch kann der Einfluss der Höhe über dem Meeresspiegel auf den Umgebungsdruck genügend genau durch die sog.
Internationale Höhenformel berücksichtigt werden:

ph = 1013,25 hPa * (1-(6,5*h / 288000 m)5,255

h:  Höhe über Normalnull in m
ph: Druck in der Höhe h in hPa

Aus der Darstellung im obenstehenden Diagramm ist deutlich zu erkennen, wie der Umgebungsluftdruck mit zunehmender Höhe abnimmt. Für die Tragfähigkeit der Vakuumsauger bedeutet dies, dass sich die Tragfähigkeit der Vakuumhebegeräte im selben Maße reduziert! Vereinfachend kann in dem für Vakuumhebegeräte für Baustellenanwendungen relevanten Bereich von einer Reduzierung der Tragfähigkeit von ca. 10% pro 1000 m Höhenzunahme ausgegangen werden.
Wirth Vakuumhebern ist bzgl. der Ermittlung der Tragfähigkeit grundsätzlich ein Einsatz im Bereich von 0 bis 100 m über Meeresspiegel zugrunde gelegt.
Sollten Sie einen Einsatz Ihres OKTOPUS® Vakuumhebers in davon abweichenden Höhen planen, so kontaktieren Sie uns bitte.


Einfluss der Lastrichtung

Befindet sich die zu hebende Last in der Horizontalen, sind bei der Berechnung der theoretischen Haltekraft nur die effektiv wirkende Saugerfläche und die real vorhandene Druckdifferenz zwischen Vakuumniveau im Sauger und Umgebungsdruck zu berücksichtigen.
Aus Sicherheitsgründen fordert die DIN EN 13155:2003 jedoch, auch in diesem Fall von einer Lastneigung von mindestens 6° auszugehen und die daraus resultierenden horizontalen Lastkomponenten, die nur über Reibung aktiviert werden können, in der Berechnung mit zu berücksichtigen.
Unter Berücksichtigung von Sicherheitsbeiwerten errechnet sich die theoretische Tragfähigkeit eines Saugers nach der nebenstehenden Formel, in der der Wert

p = Differenz zwischen Umgebungsdruck und Druck
      im Sauger und
A = die effektive Saugerfläche sowie
S = Sicherheitsbeiwert                                    ist.

F = (p x A ) / S



Bei vollkommen in der Vertikalen befindlichen Lasten muss die gesamte erforderliche Tragfähigkeit durch die Reibung zwischen dem durch den Unterdruck angepressten Sauger und der Oberfläche des zu hebenden Materials erzeugt werden.
Von entscheidender Bedeutung für die Tragfähigkeit ist also die Höhe des Reibbeiwert µ .
Beim Heben von Sandwichelementen und Glastafeln kann i.d.R. von einem Reibbeiwert von µ = 0,5 ausgegangen werden.
Die theoretische Tragfähigkeit beträgt

F = (p x A x µ) / S









Unter Berücksichtigung der angegebenen Formeln, einem Sicherheitsbeiwert entsprechend DIN EN 13155:2003 von S = 2,0, einem Reibbeiwert von µ = 0,5, eines Unterdrucks im Sauger von -0,6 bar sowie einem Einsatz auf Meereshöhe ergeben sich in Abhängigkeit der Saugerdurchmesser für vertikale bzw. horizontale Lastrichtungen die im nachfolgenden Diagramm angegebenen Tragfähigkeitswerte.