Vakuumspanntisch
Ziel
- Werkbank: Werkstücke zum Bekanten und Kantenfräsen schnell und schonend spannen. Auflegen → hält, Fußpedal → los. Alle vier Kanten frei.
- Holz-CNC: Werkstücke rundum fräsen ohne Spannpratzen (Phase 2).
- Werkstückgrößen ca. 10×10 bis 50×50 cm.
Vorbild: Schmalz Multi-Clamp VC-M / VC-M-V – Komplettset ca. 1.180 € netto, Saugplatten 160×160, 200×55, Ø210, 300×100 je 122–139 € netto. Die VC-M-Ausführung arbeitet ebenfalls mit Venturi über Druckluft. Wir bauen dieselbe Funktion mit Venturi an der Ringleitung, selbstgefrästen Saugern und Bankhaken nach, Zielkosten 250 € netto.
Randbedingungen
- Vakuumerzeugung per Venturi an der Druckluft-Ringleitung (8 bar, ST 1510 Pro 468 l/min, IMA braucht 270 l/min). Ejektor mit 1,5-mm-Düse verbraucht ca. 80–100 l/min bei 4,5–5 bar → Druckminderer nötig.
- Kompressor läuft nur bei Freischaltung IMA/Sandstrahlkabine/Schweißen 1 oder per Eieruhr (max. 2 h). Für die Werkbank ausreichend; für Phase 2 muss die Holz-CNC in die Kompressor-Automatik.
- Holz-CNC: Z-Hub 100 mm, Werkstück max. 70 mm, M6-Lochraster 64 mm → Platte max. 25 mm dick.
- Multiplex ist flächig dicht, Stirnseiten lecken. MDF ist durchlässig – kein Durchsaug-Rastertisch mit Venturi möglich; nur Systeme mit Dichtschnur.
Phase 1: Werkbank
Konzept
- Einzelsauger aus der vorhandenen IMA-Deckplatte 13×13 (großer Restbestand) auf einem Multiplex-Sockel, der den Alu-Träger ersetzt. Zunächst 2 Stück. Frei in den Bankhakenlöchern positionierbar, Werkstück steht rundum über.
- Tastventil pro Sauger (Schmalz TVN G1/4-AG 9 N009): öffnet das Vakuum nur, wenn ein Werkstück den Stößel drückt. Unbelegte Sauger sind dicht.
- Venturi läuft während der Session durch. Fußpedal belüftet die Vakuumleitung zum Lösen.
- Zuführung von unten durch das Bankhakenloch, Verteiler unter der Werkbank. Sauger sind mobil: sie sitzen lose in den Bankhakenlöchern (nichts wird an der Werkbank verleimt oder verschraubt) und werden unter der Bank per Schnellkupplung angeschlossen.
Kennzahlen bei −0,7 bar: Dichtfläche innerhalb des Dichtgummis 110×110 → ≈ 850 N senkrecht je Sauger. Für Bekanten/Bündigfräsen reicht ein Sauger; lange Teile auf zwei Sauger mit 30 cm Abstand. Die kleine IMA-Deckplatte 7×13 ist später mit demselben Sockelprinzip nutzbar.
Tastventil
Federbelasteter Taststößel; in Ruhelage verschließt ein Dichtelement am Stößel den Durchgang. Drückt das Werkstück den Stößel hinein, wird der Kanal frei. Kein Schutz gegen teilbelegte Sauger.
- Zuleitung = G1 (G1/4 AG, 10 mm lang) – wird in die Schott-Steckverschraubung geschraubt.
- Austritt = G2-Seite, Ringspalt um den Stößel am M10×1,25-Nippel. Auf den Nippel wird nichts geschraubt; er endet innerhalb der Dichtschnur-Schleife.
| Typ | Körper | Stößel | Hub | Durchfluss | Preis netto |
|---|---|---|---|---|---|
| TVN G1/4-AG 9 N009 (gewählt) | 15,5 mm, SW17, gesamt 47 mm | Ø6 | 9 mm | 78 l/min | prüfen (TVN-Reihe günstiger als TV) |
| TV G1/4-AG 13 (Alternative) | 45,5 mm, gesamt 63 mm | Ø11 | 13 mm | 55 l/min | 33 € (Firnrohr) |
Schnittbild veröffentlicht Schmalz nicht – Zuordnung am ersten Exemplar verifizieren.
Vakuumstation
Auf ein Brett montiert, unter oder neben der Werkbank:
Stecknippel NW 7,2 → Kugelhahn → Druckminderer 4,5 bar (vorhanden) → Venturi SMC ZH15DSA-08-10-10 (Schalldämpfer integriert, Steckanschlüsse 8/10 mm). Vakuumseite: Inline-Filter → Vakuummeter → Fußventil 3/2 (Vakuumleitung an P, A offen = Belüften) → 10‑mm‑Schlauch → Verteiler 4× 8 mm → Sauger.
Schnellkupplung im Vakuumschlauch vorsehen, damit die Station später auch die Holz-CNC versorgt.
Aufbau Sauger
IMA-Deckplatte 13×13 (aus DXF v2): 130×130, Dichtgummi-Nut 6 breit 4–10 mm vom Rand (Ecken R≈20), Reibgummi 91×91 R8 eingelassen, Kreuzkanal 12 breit × 57 lang, Tasche 45×45 mittig, Bohrung Ø26 mittig, 4× Ø6,6 mit Senkung Ø16 im Raster 75×75. Die Platte bleibt unverändert; Tastventil und Stößel kommen durch die Ø26-Bohrung.
Von oben nach unten (Gesamthöhe t + 2 + 18 + 18 = 56 mm):
- IMA-Deckplatte (Bestand). Nippelende ≈ 1 mm unter Plattenoberkante, Stößel ungedrückt ≈ 8 mm über Platte, gedrückt ≈ 6 mm Hub (von 9). Vakuumweg: Nippel-Ringspalt → Ø26 → Kreuzkanal → Werkstück.
- Flachdichtung 2 mm NBR (Bestand), 130×130, Loch Ø26 mittig, 4× Ø7. Dichtet Platte gegen Sockel, auch um die Schrauben.
- Körper 18 mm Multiplex, 130×130. Bohrung Ø26 von oben bis zum Kopf der Schottverschraubung (≈ 8 tief), darunter Ø14–16 durch (Schottgewinde). 4× Ø7 durch, 4× Einschlagmutter M6 von unten (werden von der Grundplatte abgedeckt).
- Schott-Steckverschraubung G1/4 IG × 8 mm (z. B. Festo QSSF-1/4-8-B, IQS-Serie MSV; vakuumtauglich). Sechskantkopf SW19 mit G1/4-Innengewinde sitzt in der Ø26-Bohrung und ist der Ventilsitz: Tastventil von oben einschrauben (Loctite 577; Einschraubtiefe = Feinjustage). Schottgewinde durch Körper und Grundplatte, Kontermutter von unten in einer Senkung Ø28 eingelassen (Tiefe nach Klemmlänge Emax des Teils), Steckanschluss 8 mm ragt ins Bankhakenloch. Kein Kleben, jederzeit demontierbar.
- Grundplatte 18 mm Multiplex, 130 × (R + 85) mm, R = Bankhaken-Raster. Bohrung Ø14–16 durch, Senkung Ø28 von unten für die Kontermutter, mittig über einem Bankhakenloch. Ein Dübel Ø20 im Abstand R, 10 mm in die Grundplatte eingeleimt (nicht in die Bank) – nimmt mit dem Steckanschluss im Nachbarloch die Seitenkräfte, keine Zwingen nötig.
- Verschraubung: 4× M6×35 Zylinderkopf von oben durch die Senkungen der Deckplatte, Dichtung und Körper in die Einschlagmuttern. Senkungen liegen innerhalb der Dichtfläche – wie bei der IMA; bei Leckage Senkungen mit Silikonstopfen schließen.
- Anschluss: Am Steckanschluss unter der Bank kurzer 8‑mm‑Schlauchstummel mit Stecknippel NW 7,2 (Schlauchtülle). Darauf Schnellkupplung mit Absperrventil am 8‑mm‑Schlauch vom Verteiler. Umsetzen = Kupplung abziehen, Sauger rausheben, im nächsten Loch einstecken; nicht belegte Abgänge sind über das Kupplungsventil dicht.
Skizzen: sauger_schnitt.svg, sauger_lagen.svg (Anhänge).
Alle Bohrungen und Stirnkanten vor dem Verleimen mit Epoxid versiegeln.
Fallback ohne Zugang unter die Werkbank: Winkel-Stecknippel in einer Nut auf der Grundplatten-Unterseite seitlich herausführen, Kupplung neben dem Sauger.
Bedienablauf
- Kugelhahn auf, Venturi läuft.
- Werkstück auf Sauger legen, kurz andrücken → Tastventil öffnet, Vakuum zieht das Teil an.
- Fräsen/Bekanten. Vakuummeter im Blick.
- Pedal drücken → Teil löst sich. Wenden, neu auflegen.
- Sauger umsetzen: Kupplung unter der Bank abziehen, Sauger rausheben, neu einstecken.
Stückliste (netto, ca.)
Spalte „Vorh.“: ✓ = im Makerspace vorhanden, kein Kauf nötig.
Vakuumstation
| Pos. | Artikel | Stk. | Vorh. | € |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Venturi SMC ZH15DSA-08-10-10 (Düse 1,5 mm, −90 kPa, 58 l/min Saugstrom, Schalldämpfer integriert, Steckanschlüsse 8/10/10, max. 6 bar Eingang). Alternative: Hanse VE1.5 126,60 € | 1 | 33,76 | |
| 2 | Druckminderer G1/4 mit Manometer (auf 4,5 bar) | 1 | ✓ | – |
| 3 | Fußventil 3/2 Wege G1/4, monostabil | 1 | 30 | |
| 4 | Vakuummeter −1…0 bar, G1/4, Ø50 | 1 | 10 | |
| 5 | Inline-Filter, vakuumfest | 1 | 5 | |
| 6 | Kugelhahn Druckluft G1/4 | 1 | 5 | |
| 7 | Stecknippel NW 7,2 + 5 m PU-Schlauch 10 mm | 1 | 12 | |
| 8 | Steckverschraubungen/T-Stücke G1/4 ↔ 10 mm | 8 | 16 | |
| Zwischensumme | ≈ 112 |
Verteilung
| Pos. | Artikel | Stk. | Vorh. | € |
|---|---|---|---|---|
| 9 | Verteilerblock 1× 10 mm → 4× 8 mm | 1 | 10 | |
| 10 | PU-Schlauch 8 mm, 10 m | 1 | 10 | |
| 11 | Blindstopfen 8 mm | 4 | 3 | |
| Zwischensumme | ≈ 23 |
Sauger: 2× mit IMA-Deckplatte 13×13
| Pos. | Artikel | Stk. | Vorh. | € |
|---|---|---|---|---|
| 12 | Schmalz Tastventil TVN G1/4-AG 9 N009 (Art. 10.05.10.00065, Hub 9 mm, 78 l/min; Alternative TV G1/4-AG 13, 33 €) | 2 | ≈ 50 (prüfen) | |
| 13 | Schott-Steckverschraubung G1/4 IG × 8 mm (Festo QSSF-1/4-8-B oder IQS MSV) | 2 | 24 | |
| 14 | Stecknippel NW 7,2 mit Schlauchtülle 8 mm + Schnellkupplung NW 7,2 mit Absperrventil, Schlauchtülle 8 mm | 2+2 | 16 | |
| 15 | IMA-Deckplatte 13×13 | 2 | ✓ | – |
| 16 | NBR-Gummiplatte 2 mm (Flachdichtung) | – | ✓ | – |
| 17 | Multiplex Birke 18 mm, Reste ≈ 0,1 m² | – | 5 | |
| 18 | Zylinderschrauben M6×35 + Einschlagmuttern M6 | 8+8 | 5 | |
| 19 | Epoxidharz + Loctite 577 | – | 15 | |
| 20 | Buchendübel Ø20 (Bankhaken) | 4 | 2 | |
| Zwischensumme | ≈ 117 |
Gesamt ≈ 250 € netto (≈ 300 € brutto).
Offene Punkte
- Deckplatten-Annahmen (Dicke, Nut-/Kanaltiefen, Senkungstiefe) im f3d prüfen; Gewindeblock-Höhe = t + 10.
- Preis TVN G1/4-AG 9 N009 anfragen (Firnrohr Automation). Erst ein Ventil kaufen: Öffnungspunkt im Hub, Federkraft und Austrittsseite prüfen. Dann Rest bestellen.
- Rastermaß und Lochdurchmesser der Werkbank prüfen (Dübel anpassen).
- Tastventil hat keinen Schutz gegen teilbelegte Sauger: Werkstück muss die Dichtschnur-Schleife komplett abdecken.
- Später: Luftsparschaltung (Vakuumbehälter + Rückschlagventil + Vakuumschalter), damit die Venturi nicht dauerläuft.
Phase 2: Holz-CNC (Skizze)
- Zweilagige Nutenrasterplatte 500×600 mm: Unterlage 9–12 mm mit gefrästem Kanalnetz (4–6 Zonen, Kugelhähne), Deckplatte 12 mm mit Nutraster 4×3 mm im 25‑mm‑Raster und 6‑mm‑Ports auf die Kanäle. Gesamt 21–24 mm.
- Dichtschnur je Job 8–10 mm innerhalb der Werkstückkontur einlegen, ungenutzte Ports der Zone mit Stopfen/Klebeband schließen. Beim Durchfräsen 0,2–0,3 mm in die Platte; Platte ist Verschleißteil, regelmäßig abplanen.
- Vakuumanschluss seitlich: 10‑mm‑Messingrohr mit Epoxid in die Stirnseite, darauf Steckverbinder. Zwei Anschlüsse (vorn/hinten), einer mit Blindstopfen.
- Befestigung: Senkbohrungen für M6 im 64‑mm‑Raster, Löcher abdecken.
- Voraussetzung: Holz-CNC in die Kompressor-Automatik aufnehmen (Eieruhr max. 2 h reicht nicht für lange Jobs).
- Haltekraft bei −0,7 bar: 10×10‑Teil (Schleife 75×75) ≈ 390 N senkrecht, 150–200 N seitlich → bei kleinen Teilen flacher zustellen.