vakuum regeln - hat jemand eine idee ?

hallo zusammen,

ich würde gerne den unterdruck regeln, den eine vakuumpumpe erzeugt.........

das macht man normalerweise durch einen gasballast......

momentan hab ich ein normales auf/zu-ventil, das ich ganz schnell auf und zu schalten lassen wollte, um den druck zu regeln... das klingt für mich aber nicht nach der idealen lösung ?

gibt es (bezahlbar) kleine ventile (für 1-2bar), wo ich den durchlas stufenlos einstellen kann ? enweder durch höhe der anliegenden spannung oder mit einem servo oder ähnliches ??

Ein stufenloses Ventil kenne ich nicht, aber Du suchst nach Ideen: Ein Ventil mit großem Durchlass, eins mit kleinem. Auch nicht ideal, aber möglicherweise besser als nur eines oder billiger als ein stufenloses.

Ein Trick von Fischertechnik: einen Schlauch abknicken. Das setzt einen Schlauch voraus, der sich abknicken läßt, es darf also kein armierter Vakuum-Schlauch sein. Das Abknicken kann man dann mit einem Servo machen.

Ansonsten klingt das nach einem XY-Problem. Was möchtest Du mit dem Unterdruck machen?

Ich habe z.B. eine Saugpinzette konstruiert, bei der ein Mini-Ventilator (Notebook Kühler) den Unterdruck erzeugt. Dann läßt sich der Druck über die Ventilatorspannung (Drehzahl) beeinflussen, in diesem Fall reicht mir ja ein/aus.

Aus der Hydraulik kenne ich eine Art Zweiweg "Flatterventil" (Moog), das stufenlos einstellbar ist. Die Dinger waren aber sauteuer.

vielen dank, für die ideen !

ich möchte damit eien vakuumpumpe regeln, für die destillation und und das abnutschen.... also bis 8mbar ! so in die richtung: http://www.vacuubrand.com/de/page797.html

http://www.vacuubrand.com/de/page821.html

nur is das ding mit 1200€ sehr teuer ! und ich denke, sowas (ohne speicher und grphisches display) läßt sich sehr günstig selbst realisieren.....

die pumpe zu regeln wäre auch noch eine idee ?

wenn man die pumpe abschaltet, nimmt der unterdruck ab...... aber die pumpe andauernd ein und aus zu schalten, ist wahrscheinlich auch nicht so gutfür die pumpe ?

oder über die drehzahl ? aber ändert sich dann auch der druck ode rnur die m³/h, die die pumpe schafft ?

Hallo,

in der Industrie wird dafür ein Drosselventil (Drosselklappe) verwendet. Mit Schrittmotor angetrieben. Damit ist es quasi stufenlos stellbar.

Was ist das denn für eine Pumpe? Wenn die Pumpe in der Drehzahl regelbar ist, also nicht über ein/aus, dann verhält sich die Saugleistung zur Drehzahl. Das Problem ist du kannst damit vielleicht nicht schnell genug reagieren. Deshalb läuft die Pumpe in der Industrie immer für den kleinsten gewünschten Basisdruck auf Nenndrehzahl und den Rest regelt man über das Drosselventil. Das ist grob gesagt eine Art Halbschale zu einer oder beidseitig dichtend. Die Halbschale dreht sich und gibt damit mehr oder weniger die Rohrleitung zur Pumpe frei oder eben auch nicht. Oder ganz billig eine Klappe wie beim Auto die Luftzufuhr-Drosselklappe. Kommt darauf an wie fein man zu Beginn des öffnens regeln möchte.

Meine Erfahrung damit ist abgeleitet aus der Industrie mit Basisdrücken im E-09 Bereich und Prozessdrücken von 200Torr mit entsprechenden Gasmengen.

Oder Du drückst über einen Exzenter wie schon erwähnt wurde einen Schlauch mehr oder weniger ab.

Oder regelst ein Handventil mit angebauten Motor.

Ich weis nicht welche Gasmengen Du regeln mußt.

vielen dank !

also es handelt sich ehr um eine laborpumpe mit 1,9m³/h ......vacuubrand mz2

soweit ich weiß, regelt man das im labor häufig über gasballast, den man von hand über eine schlauchklemme einstellt.... dabei läuft die pumpe immer auf "volllast".

ich habe gestern noch etwas gelesen, das es in der milchindustrie (melkmaschienen) immer beliebter wird, das ganze über frequenzumrichter zu regeln, da dabei erheblich strom gespart wird und die pumpe nicht immer auf volllast laufen muss......

die regelnung mit den frequenzumrichtern wäre natürlich das beste ! abe rich glaube das wird zu aufwändig, einen zu bauen und zu teuer einen zu kaufen ?

also geht nur gasballast........ bisher war mein lösungsansatz, das über das besagte ventil zu machen.... würde heißen, das ventil geht x mal pro sekunde auf und zu..... ich glaube das is zu träge ? und auch eine ziemliche meschanische beanspruchung !?

das zweit schönste (nach der lösung mit den frequenzumrichtern) wäre wahrscheinlich eine "drosselklappe" oder ein schlauch "abdrücken" oder ähnliches ! und dann damit denn gasballast auf den gewünschten wert dosieren ! aber wo bekomme ich sowas fertig und bezahlbar (in der größe) zu kaufen ? ich mein über den arduino ein schrittmotor oder ähnlichees an zu steuern ist ja das geringste problem oder ?

ich dachte auch schon daran vielleicht eine schlauchpumpe dazu zu missbrauchen, einfach gasballast in das system zu fördern ? die würde dann immer laufen, wenn der unterdruck zu stark ist.....

ich hab da noch was gefunden:

http://www.magnetbau-schramme.de/elektromagnete/schlauchklemmventile.html http://www.elektromagnete-shop.de/epages/63669343.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/63669343/Categories/Ventile/Schlauchklemmventile

-kosten allerdings so um die 80€

http://www.ebay.de/itm/Jura-Impressa-J9-J9-2-S-One-Touch-Quetschventil-Sclauch-/262015746125?hash=item3d015b004d

  • leider nur der schlauch, aber anscheinend wird sowas in expressomaschienen verbaut.......

oder das hier: https://www.fluidconcept24.de/magnetventile/sirai-schlauchklemmventile/sirai-schlauchklemm-magnetventil-3wege-12vdc-s305-07-200011004.html

nur können diese klemmventile auch stufenlos geregelt werden oder gibts da nur auf/zu ?

Hallo,

mir fiel da wieder was ein. Es gab mal einen Thread zum Thema der schnellen Ansteuerung von Magnetventilen. http://forum.arduino.cc/index.php?topic=332041.0 Wenn Du jetzt ein Pneumatik Magnetventil verwendest und eben statt Druckluft Deine Luft durchläßt, kannste das per PWM bestimmt sehr schön regeln.

Hinter “Frequenzumrichter” vermute ich einen 3-Phasen Motor, der mit synthetisch erzeugtem Drehstrom mit variabler Frequenz gespeist wird. Das dürfte inzwischen Standard-Technologie sein, zu halbwegs erschwinglichen Preisen (kommt auf die Leistung an).

Die nächste Lösung wäre ein Schrittmotor, der ja beliebig langsam angesteuert werden kann, oder ein geregelter Gleichstrommotor.

Wie verträglich die jeweiligen Regler mit der Vakuumpumpe sind, und letztendlich die Einstellung eines konstanten Unterdrucks erlauben, muß wohl in der Praxis geklärt werden. Milch und Gas dürften sich da etwas unterschiedlich verhalten, ebenso Kühe und chemotechnische Anlagen :wink:

Was das Abklemmen von Schläuchen betrifft, da dürfte die Medizin-Technik (Herz-Lungen-Maschine, Dialyse) schon einige Erfahrungen gesammelt haben, zumindest mit Blutpumpen (Überdruck!). Bei Unterdruck besteht die Gefahr, daß der Schlauch irgendwann geschlossen bleibt, dann ist es aus mit der Regelung. Deshalb sind Vakuum-Schläuche ja oft armiert, lassen sich also garnicht (ohne dauerhafte Schäden an der Armierung) zusammendrücken. Bei Überdruck (Gartenschlauch) ist das ja kein Problem, hat wohl jeder im Garten schon mal selbst ausprobiert :wink:

Ein Gasballast mit steuerbarem Ventil erscheint mir noch die einfachste und preisgünstigste Lösung zu sein. Sie kommt zudem ohne Eingriffe in die vorhandenen Gerätschaften (Gewähleistung, Abnahme…!) aus. Am besten fragst Du mal bei einem Hersteller solcher Ventile nach, worauf es dabei ankommt. Du mußt ja nicht gleich das (teure) Produkt kaufen, das er Dir anbietet . Ein unbrauchbares Ventil läßt sich jedenfalls auch mit Digitaltechnik kaum ordentlich einsetzen.

danke für die anregung !

das ventil, das ich habe (12v gleichspannung), ist eigentlich für wasser...... das funktioniert (bisher) problemlos......aber halt nur auf und zu....

das mit der pwm regelung hab ich nicht ganz verstanden.... wenn ich das richtig verstanden hab wird das ventil mit einer frequenz geschaltet, wodurch es nicht richtig schließt, aber auch nicht richtig offen ist ? und dadurch kann man dann den durchlass regeln ?

natürlich unterscheidet sich die labortechnik, von der milchindustrie.... aber ich denke mal, eine vakuumpumpe, kann man in beiden fällen mit einem frequenzumrichter regeln ?

aber das fällt für mich ja ehe flach, weil für 30-40€ werde ich wahrscheinlich kein FU bekommen bzw bauen können ?

hier ist auch ein projekt: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/388131-Prozessor-gesteuerte-Vakuumpumpe-*projekt*

mit dem drucksensor arbeite ich auch........

der regelt das vakuum aber anscheinend über ein ein/ausschalten der pumpe....... wenn meine pumpe das mitmacht (wie finde ich das raus? in der bedienungsanleitung steht nichts dazu), wäre das auch noch eine möglichkeit....

hersteller von solchen ventilen hab ich mal drei angeschrieben, mal sehen...

das mit dem schlauch im vakuum, ist natürlich ein sehr gutes argument ! der wird dann wahrscheinlich zusammengesaugt......

magictrips: das mit der pwm regelung hab ich nicht ganz verstanden.... wenn ich das richtig verstanden hab wird das ventil mit einer frequenz geschaltet, wodurch es nicht richtig schließt, aber auch nicht richtig offen ist ? und dadurch kann man dann den durchlass regeln ?

Ein elektromechanisches Ventil hat meist(?) einen Schieber, der mit Federkraft in die Vorzugsrichtung gezogen wird, und von einer Magnetspule in die andere Richtung. Die von der Magnetspule ausgeübte Kraft läßt sich elektrisch einstellen, so daß auch Zwischenstellungen angefahren werden können - sofern keine Schnapp-Mechanik eingebaut ist. Zumindest in der Theorie, praktisch kann Haftreibung etc. noch hineinspielen, dafür braucht man dann einen passenden Regler. Der Regler soll ja den Druck oder Durchfluß einstellen, was nur indirekt über die Ventilöffnung geht.

Ob Dein Ventil für so eine Ansteuerung geeignet ist, kannst Du selbst ausprobieren, mit einer regelbaren Spannung 0-12V, und messen was bei Zwischenwerten durchgeht. Wenn der Durchfluß dabei Sprünge macht, dann deutet das auf eine hohe Haftreibung hin (s.u.).

Bei der Ansteuerung per Mikrocontroller (PWM) gibt man Impulse auf die Spule, und mit dem Tastverhältnis (ein/aus Zeit) stellt sich an der Spule eine gemittelte Spannung bzw. Stromfluß ein. Ist die Frequenz (Abstand der Impulse) hoch genug, dann kann die Mechanik den elektrischen Änderungen nicht folgen, und stellt sich auf den gemittelten Wert ein. Als Verstärker einen geeigneten Transistor bzw. FET dranhängen, und eine Diode gegen die EMK der Spule, Schaltung oder fertige Module wie für Relais oder DC Motoren.

Wenn aber Haftreibung ins Spiel kommt, dann kann man die Frequenz so weit verringern, daß das Ventil ständig ein wenig am Schwingen ist, sich also nicht anheften kann. Dann kommt es drauf an, ob bzw. wie lange das Ventil diese Schwingungen aushält, und welchen Lärm es dabei macht. Eventuell kann der Regler bei Änderungen das Ventil erst losrütteln, und wenn der neue Sollwert erreicht ist, die Frequenz erhöhen und damit den Lärm und die Belastung des Ventils verringern.

Ansonsten nimmt man einen PID-Regler, der erst mal (D-Anteil) kräftig in die neue Richtung zieht, und dann bis zum Erreichen des Sollwerts nachregelt. Bei hoher Haftreibung kann der Regler ins Schwingen kommen, was einerseits erwünscht sein kann (Losrütteln), andererseits aber das Erreichen eines stabilen Durchflusses unmöglich machen kann. Da hilft dann nur Probieren und Drehen an den Parametern des Reglers, oder ein besser geeignetes Ventil. Oder ein Zustandsregler statt PID...

ok, danke ! dann hab ich das doch vom prinziep her richtig verstanden !?

mein ventil hab ich schon mit verschiedenen gleichspannungen getestet…
normal ist es geschlossen…
und ab 5v öffnet es… und ich hatte das gefühl, das es dann genauso viel durchlässt, wie bei 12v.

aber vielleicht macht es ja doch sinn, die pumpe einfach durchlaufen zu lassen (da ich hier kein melkbetrieb hab, is das mit den stromkosten nicht so dramatisch (:wink:
und dann mit diesem ventil ganz schnell zu schalten und so kleine gasballastmengen ins system zu lassen ?
frage ist nur, ob das ventil das mitmacht ?
oder doch die pumpe schalten ?
ich probiers mal aus, sobald ich da was im sketch geändert hab…

kla, die eleganteste lösung ist eine drehzahlregelung der pumpe…
und an zweiter stelle kommt wahrscheinlich das abklemmen eines schlauchen (so wies auch von hand gemacht wird)…endweder mit magnet oder mit servo, wobei wahrscheinlich ein servo genauer ist…
allerdings hätte ich gerne eine bezahlbare fertiglösung oder etwas, wo ich nicht all zu viel basteln muss…und auf anhieb fällt mir da leider nichts “einfaches” ein…
anbieter von schlauchklemmventielen gibts anscheinend nur sehr wenige, die liefern meist nur an gewerbe und es kann gut sein, das die nichts fürs vakuum geeignet sind…

magictrips: mein ventil hab ich schon mit verschiedenen gleichspannungen getestet.. normal ist es geschlossen.... und ab 5v öffnet es.... und ich hatte das gefühl, das es dann genauso viel durchlässt, wie bei 12v.

Das Gefühl könnte täuschen. Da das Ventil für Wasser gedacht ist, vielleicht mal Wasser durchlaufen lassen um besser zu sehen, ob da mal mehr mal weniger durchgeht.

Und ggf. gleich vom Arduino per PWM ansteuern, diese Elektronik brauchst Du ja auch, wenn Du ein anderes Ventil verwendest.

Hallo,

Versuch mal an der Pumpenseite eine einstellbare Pneumatikdrossel mit Filter. So kommst mit den Ein/Aus Zyklen runter. PWM würd ich nicht machen... Auf der Vacuumseite könnte man mit einem kleinen Tank das Pulsen minimieren.

mfg Martin

auf der vakuumseite wird wahrscheinlich eine woulffische flasche installiert (;

ich habs grade mal mit dem ventil und mit ein und ausschalten der pumpe versucht. allerdings ohne ein evekuiertes gefäß, also nur sensor, ventil und schlauch.

das ventil war recht ungenau... mit einem verschlossenen schlauch und einem kleinen loch darin, ging es dann etwas besser, aber es is extrem schwer die größe des loches richtig einzustellen, da diese vom unterdruck abhängig ist....

als ich nur die pumpe verwendet hab (also ein und ausschalten). war es im unteren bereich (150mbar) etwas genauer... umso größer der bereich wurde, umso mehr lag der "sollwert" daneben.... weil die pumpe mit einmal kurz anschalten sofort ein zu großes vakuum erzeugt hat........

der schlauch ist übrigends einfacher silikonschlauch für aquarienmembranpumpen, der wird zwar stark zusammengezogen, aber läßt immer noch luft durch (;

gibt es denn irgendwelche klemmen oder quetchen oder ähnliches (mit servo) fertig zu kaufen ? ich kenn mich in dem bereich nicht so aus......

und was macht diese pneumatikdrossel ? ich hab da bei google verschiedenes gefunden

also laut hersteller sollte die pumpe besser nicht zum regeln genommen werden:

"langfristig kann diese Arbeitsweise den Schalter beschädigen. Außerdem soll die Pumpe immer in betriebswarmen Zustand betrieben werden.

Es empfiehl sich, eine Art Absperrhahn einzubauen, um die Pumpe von der Applikation zu trennen. Klassische Vakuumregelung erfolgt mithilfe eines Controllers mit Saugleitungsventil. "

Hallo,

Die Pumpe immer laufenlassen. Mit dem Drosselventil ( kleiner Kugelhahn zum testen) gibst der Pumpe über ein T-Stück " Falschluft " und stellst so den Unterdruck ein. Zudem verdünnst die Dampfkonzentration und die Pumpe wird gekühlt. Das MV öffnet nur zum aufrechterhalten des Systemunterdrucks. Die Knicklösung lässt die Pumpe mit Vollast arbeiten und erzeugt starke Pulse beim öffnen vom MV.

mfg Martin

vielen dank.

aber wie kann ich mir das vorstellen ?

I drosselventil I I saugleitung---------magnetventil----------pumpe

is das ganze denn dann komplett über µC steuerbar ?

und was meinst du mit "knicklösung" ?

hier nochwas vom hersteller: "das Saugleitungsventil funktioniert mit einer Zweipunktregelung (oben, unten und mit einer Hysterese). Es wird über ein 24V Signal vom Vakuumcontroller gesteuert. "

also im prinziep das gleiche, was ich vor hatte....

also das einzigste, was ich bei meienr suche, nach "Stetigventiel", "Regelventil", "Proportionalventiel", "Servoventiel", "Motorkugelhahn" oder "Kugelventil" gefunden hab (abgesehen, von großen industriebauteilen), ist das hier:

http://www.riegler.de/page/wartungsgeraete/prop-posiflow.html

das is allerdings etwas zu teuer.

http://www.ebay.de/itm/1-2-To-1-Zoll-12VDC-Zonenventil-Kugel-Motorkugelhahn-Elektrische-Elektro-Ventil/121477815337?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20140117130753%26meid%3D2488b8863996440fb0466eebba3ca67a%26pid%3D100005%26rk%3D2%26rkt%3D6%26mehot%3Dpp%26sd%3D321842087940

das wäre preislich ok, aber ich weiß nicht, ob man da den durchfluss stufenlos verstellen kann.

und noch ein anderen threat, der in die richtung geht....... http://www.mikrocontroller.net/topic/302179

es muss doch irgendeine, bezahlbare fertiglösung geben, um den durchfluß einer "nicht industriellen menge" gas/flüßigkeit über eine spannung zu regeln.........

vl. würde das gehen mit einem Servo angesteuert !?

http://www.ebay.de/itm/Drosselventil-mit-Feinregulierung-Ventil-Drossel-Druckluft-Pneumatik-/321611407099?var=&hash=item4ae1889efb