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 1.403 €, Saugplatten 160×160, 200×55, Ø210, 300×100 je 145–165 €. Die VC-M-Ausführung arbeitet ebenfalls mit Venturi über Druckluft. Wir bauen dieselbe Funktion mit Venturi an der Ringleitung und selbstgefrästen Saugern nach, Zielkosten 395 €.
Randbedingungen
- Vakuumerzeugung per Venturi an der Druckluft-Ringleitung (8 bar, ST 1510 Pro 468 l/min, IMA braucht 270 l/min). Ejektor mit 1,4–1,5-mm-Düse verbraucht ca. 80–100 l/min bei 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| TVN G1/4-AG 9 N009 (gewählt) | 15,5 mm, SW17, gesamt 47 mm | Ø6 | 9 mm | 78 l/min | 23,80 € (Firnrohr) |
| TV G1/4-AG 13 (Alternative) | 45,5 mm, gesamt 63 mm | Ø11 | 13 mm | 55 l/min | 39,27 € (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 5 bar (vorhanden) → Venturi Hanse VE1.5 (Schalldämpfer im Lieferumfang). 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 + 18 + 18 = 54 mm):
- IMA-Deckplatte (Bestand, unverändert). Nippelende ≈ 1 mm unter Plattenoberkante, Stößel ungedrückt ≈ 8 mm über Platte, gedrückt ≈ 6 mm Hub (von 9). Vakuumweg: Ringspalt → Ø26 → Kreuzkanal → Werkstück.
- Körper 18 mm Multiplex, 130×130. Oben Nut 4×3 umlaufend, 12 mm vom Rand, R12 in den Ecken → Dichtschnur Ø4 einlegen (1 mm Überstand, Stoß stumpf mit Sekundenkleber). Die Nut liegt außerhalb der Schrauben, damit die Schraubenlöcher im Vakuumbereich liegen und nicht nach außen lecken. Bohrung Ø26 von oben bis zum Kopf der Schottverschraubung (≈ 8 tief), darunter Ø14–16 durch. 4× Ø7 durch, 4× Einschlagmutter M6 von unten.
- 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). Kein Kleben, jederzeit demontierbar.
- Grundplatte 18 mm Multiplex, 170 × 300 mm, Körper mittig. Bohrung Ø14–16 durch, Senkung Ø28 von unten für die Kontermutter. Keine Dübel – die Platte wird an den beiden überstehenden Enden (je 85 mm frei) mit vorhandenen Zwingen an der Bank festgespannt, Position damit frei wählbar.
- Verschraubung: 4× M6×35 Zylinderkopf von oben durch die Senkungen der Deckplatte und den Körper in die Einschlagmuttern. Über Kreuz anziehen, damit die Schnur gleichmäßig verpresst wird.
- Anschluss: Steckanschluss zeigt nach unten. Kurzer 8‑mm‑Schlauchstummel mit Stecknippel NW 7,2, darauf Schnellkupplung mit Absperrventil am Schlauch vom Verteiler.
Skizzen: sauger_schnitt.svg, sauger_lagen.svg (Anhänge).
Alle Bohrungen und Stirnkanten vor dem Verleimen mit Epoxid versiegeln.
Der Steckanschluss ragt nach unten über die Grundplatte hinaus: Sauger entweder über einem Bankhakenloch platzieren oder so an die Bankvorderkante setzen, dass der Anschluss übersteht – dann sind keine Löcher in der Bank nötig.
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 abziehen, Zwingen lösen, Sauger versetzen, wieder anspannen und einstecken.
Stückliste
Alle Preise brutto (inkl. 19 % MwSt.), gerundet. Spalte „Vorh.“: ✓ = im Makerspace vorhanden, kein Kauf nötig.
Vakuumstation
| Pos. | Artikel | Stk. | Vorh. | € |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Venturidüse Hanse VE1.5, Art. 81027 (920 mbar / 92 %, 3,8 m³/h = 63 l/min Saugstrom, 100 l/min Luftverbrauch bei 5 bar), Schalldämpfer im Lieferumfang. Günstigere Alternative: Festo VN-14-H-T4-PQ2-VQ3-RQ3 (88 %, 51,6 l/min) 44,27 € + Schalldämpfer | 1 | 150,65 | |
| 2 | Druckminderer G1/4 mit Manometer (auf 5 bar) | 1 | ✓ | – |
| 3 | Fußventil 3/2 Wege G1/4, monostabil | 1 | 36 | |
| 4 | Vakuummeter −1…0 bar, G1/4, Ø50 | 1 | 12 | |
| 5 | Inline-Filter, vakuumfest | 1 | 6 | |
| 6 | Kugelhahn Druckluft G1/4 | 1 | 6 | |
| 7 | Stecknippel NW 7,2 + 5 m PU-Schlauch 10 mm | 1 | 14 | |
| 8 | Steckverschraubungen/T-Stücke G1/4 ↔ 10 mm | 8 | 19 | |
| Zwischensumme | ≈ 244 |
Verteilung
| Pos. | Artikel | Stk. | Vorh. | € |
|---|---|---|---|---|
| 9 | Verteilerblock 1× 10 mm → 4× 8 mm | 1 | 12 | |
| 10 | PU-Schlauch 8 mm, 10 m | 1 | 12 | |
| 11 | Blindstopfen 8 mm | 4 | 4 | |
| Zwischensumme | ≈ 28 |
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), Firnrohr Automation, 23,80 €/Stk. | 2 | 47,60 | |
| 13 | Schott-Steckverschraubung G1/4 IG × 8 mm (Festo QSSF-1/4-8-B oder IQS MSV) | 2 | 29 | |
| 14 | Stecknippel NW 7,2 mit Schlauchtülle 8 mm + Schnellkupplung NW 7,2 mit Absperrventil, Schlauchtülle 8 mm | 2+2 | 19 | |
| 15 | IMA-Deckplatte 13×13 | 2 | ✓ | – |
| 16 | Multiplex Birke 18 mm, Reste ≈ 0,15 m² | – | 10 | |
| 17 | Moosgummi-Dichtschnur Ø4, 10 m (Hanse) | 1 | 17,75 | |
| 18 | Zylinderschrauben M6×35 + Einschlagmuttern M6 | 8+8 | 6 | |
| 19 | Epoxidharz + Loctite 577 | – | 18 | |
| Zwischensumme | ≈ 123 |
Gesamt ≈ 395 € brutto (≈ 330 € netto).
Offene Punkte
- Deckplatten-Annahmen (Dicke, Nut-/Kanaltiefen, Senkungstiefe) im f3d prüfen.
- Erst ein Tastventil kaufen: Öffnungspunkt im Hub, Federkraft und Austrittsseite prüfen. Dann zweites 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.