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 – Geometrie aus DXF und f3d verifiziert: 130×130×11 mm. Dichtgummi-Nut 6 breit / 7 tief, 4–10 mm vom Rand (Ecken R≈20). Reibgummi-Tasche 91×91 R8, 3 mm tief. Kreuzkanal 12 breit × 57 lang und Bohrung Ø26 mittig sind durchgehend – das Vakuum tritt von unten über die ganze Kreuzfläche ein. 4× Ø6,6 im Raster 75×75 mit Senkung Ø16, 4 mm tief ab Taschenboden → Schraubenkopf darf max. 4 mm hoch sein. Die Platte bleibt unverändert.
Von oben nach unten (Gesamthöhe 11 + 18 + 18 = 47 mm):
- IMA-Deckplatte (Bestand, unverändert, 11 mm). Stößel ungedrückt ≈ 8 mm über der Platte, gedrückt ≈ 6 mm Hub (von 9). Vakuumweg: Ringspalt am Nippel → Ø26 und 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 durchgehend, 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 ist der Ventilsitz: Tastventil von oben einschrauben (Loctite 577; Einschraubtiefe = Feinjustage). Rechnung: Ventil L1 = 47 mm, Stößel ragt 8 mm heraus → das G1/4-Gewindeende liegt 39 mm unter der Plattenoberkante, also genau in der Fuge Körper/Grundplatte – dort sitzt der Kopf. Kein Kleben, jederzeit demontierbar.
- Grundplatte 18 mm Multiplex, 170 × 300 mm, Körper mittig. Ø26 von oben 8 mm tief (nimmt den Kopf auf), darunter Ø16 durch, Kontermutter unter der Platte. 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 Linsenkopf (ISO 7380, Kopfhöhe 3,3 mm – Zylinderkopf DIN 912 mit 6 mm passt nicht in die 4 mm tiefe Senkung) von oben durch Deckplatte und 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.
- 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 | Linsenkopfschrauben M6×35 (ISO 7380) + Einschlagmuttern M6 | 8+8 | 6 | |
| 19 | Epoxidharz + Loctite 577 | – | 18 | |
| Zwischensumme | ≈ 123 |
Gesamt ≈ 395 € brutto (≈ 330 € netto).
Offene Punkte
- Deckplatten-Geometrie ist verifiziert (DXF + f3d).
- Erst ein Tastventil kaufen: Öffnungspunkt im Hub, Federkraft und Austrittsseite prüfen. Dann zweites bestellen.
- Klemmlänge (Emax) der Schott-Steckverschraubung prüfen: sie muss 10 mm Grundplatte + Kontermutter schaffen.
- 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.