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Vakuumtechnik in der Industrie –
Einsatzmöglichkeiten und Funktionsweise

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Spricht man von Vakuumtechnik in der Industrie, so unterscheidet man höchst unterschiedliche Einsatzgebiete und Anwendungen. Sie ist eine wichtige und aus der Automation und Handhabungstechnik nicht wegzudenkende Technologie. Das Spektrum der Möglichkeiten ist breit gefächert und betrifft eine Vielzahl von Branchen von der Metallindustrie über die Automobilbranche bis zur Medizintechnik.

Die folgenden drei Anwendungsbeispiele veranschaulichen in etwa die Vielfalt der Vakuumtechnik:

Mithilfe von Vakuumsauggreifern können leichte, empfindliche Gegenstände innerhalb einer Automationskette sicher und gegebenenfalls berührungslos angehoben und transportiert werden.

Vakuumheber halten oder befördern sicher große, flächige Werkstücke, wie Holz- oder Spanplatten.

Schüttgüter, wie Sand, Stäube oder schüttbare Lebensmittel wie Mehl oder Zucker gelangen mittels Unterdruck aus dem LKW in die Lagerbehälter der Produktion oder von einer Produktionsstation zur nächsten. Man spricht hierbei von einem Unterdruck-Transportsystem.

Die Diversität der Beispiele belegt die große Palette der Einsatzmöglichkeiten, die diese Technologie bietet. Sie umfasst Handhabung von leichten bis schweren Werkstücken oder Komponenten bis zur Beförderung von Schüttgütern. Unterschiedlichste Prozessschritte wie Anheben, Fördern, Wenden, Greifen, Spanen, Halten, Einlegen, Bewegen, Umsetzen, Transportieren, Beschicken werden mit Vakuumtechnologie realisiert. Sauggreifer, Saugheber, Vakuum- und Balgsauger, Saugpinzetten oder berührungslose Transportsysteme in vielen Größen und Formen führen diese Schritte anwendungsbezogen aus. Auch Applikationen zum Ansaugen von flüssigen Materialien, wie in einem weiter unten aufgeführten Beispiel aus der Stahlindustrie, gehören dazu.

Vakuumbereiche – vom Unterdruck zum Ultrahochvakuum

Wie wird dieses für die Industrie so wichtige Vakuum erzeugt? Um diese Frage zu beantworten muss zunächst bestimmt werden, welcher Vakuumbereich für eine Applikation benötigt wird und um welchen technischen (Teil-)schritt es geht. Man unterscheidet folgende Messbereiche: Atmosphäre (1000 mbar=1 bar abs.), Unterdruck ( 1000 – 300 mbar abs.), Grobvakuum (1000 – 1 mbar abs.), Feinvakuum (1 – 10-3 mbar abs.), Hochvakuum (10-3 – 10-7 mbar abs.) sowie Ultrahochvakuum ( <10 -7 mbar abs.). In der Wissenschaft geht man von der absoluten Schreibweise aus, die den Umgebungsdruck mit einbezieht.
Dieser liegt je nach Höhenlage der Umgebung bei etwa 1 bar. Vakuum kann darüber hinaus auch als relativer Wert angegeben werden, wobei man von einem Luftdruck von 0 bar ausgeht. Die Relativwerte für Vakuum gehen daher in den negativen Bereich und haben negative Vorzeichen. 300 mbar abs. entspricht beispielsweise dem relativen Wert -700 mbar.

Zwei Prinzipien – ein Begriff: Vakuumerzeuger – Ejektoren und kinetische Vakuumpumpen

Technisch gesehen gibt es für das Erzeugen von Vakuum verschiedene Prinzipien. Hinter dem Begriff Vakuumerzeuger verbergen sich nämlich zwei höchst unterschiedliche Produkte. Diese stellen das Vakuum im ersten Fall pneumatisch, im zweiten Fall elektrisch, mithilfe von Bewegungsenergie bereit. Die rein pneumatisch betriebenen Vakuumerzeuger nennt man in der Fachwelt Ejektoren. Ejektoren sind klein, kompakt und leicht und werden meist direkt in ein Druckluftsystem mit einem beständigen Betriebsdruck integriert. Sie funktionieren nach dem Venturi-Prinzip. Dabei wird Druckluft in den Ejektor eingeleitet. Durch die darin befindliche, sich verengende Düse wird der Luftstom zugleich beschleunigt und komprimiert. Nach Verlassen der Düse entspannt sich der Luftstrom und es entsteht ein hoher Unterdruck, der bewirkt, dass Luft von außen durch den im Ejektor vorhandenen Vakuumanschluss angesaugt wird. Ejektoren können mithilfe von vorgeschalteten oder integrierten Ventilen innerhalb kürzester Zeit den Luftstrom des Systems umschalten, regeln und Vakuum generieren. Sie realisieren so kurze, präzise getaktete Arbeitszyklen. Diese Art der Vakuumerzeugung generiert hohes Vakuum (Hochvakuum oder Ultrahochvakuum) bei relativ geringem Volumentstrom. Sie wird da eingesetzt, wo es um das Handling von leichten bis mittelschweren Komponenten geht. Typische Anwendungsmöglichkeiten sind Industrieroboter-Applikationen oder Automationsketten in denen Werkstücke mittels Vakuumgreifern transportiert, gedreht, angehoben oder gehalten werden.

Das zweite Prinzip ist die Vakuumerzeugung durch Maschinen, wie Vakuumpumpen, Vakuum-Gebläse und Verdränger-Vakuumpumpen. Hier hat man es mit anderen Dimensionen zu tun, denn diese Maschinen sind von weitaus größerer Bauart als Ejektoren. Das technische Prinzip dahinter ist etwas komplizierter als das der Ejektoren. Vakuum-Gebläse oder Vakuum-Verdichter sind nicht in ein geschlossenes Druckluftsystem integriert. Sie sind vielmehr selbst der Ursprung des Vakuums, denn sie generieren das benötigte Vakuum durch kinetische Energie. In den meisten Fällen wird diese Bewegungsenergie im Vakuumgebläse durch Drehkolben erzeugt. Für den Antrieb der Drehkolben wiederum ist elektrische Energie notwendig. Die Luft oder auch Gase werden mithilfe von mechanischen Einwirkungen (= Drehkolben) in einem Rohrsysystem in die Förderrichtung gezwungen. Dabei entsteht ein verhältnismäßig geringes Vakuum jedoch ein hohes Saugvolumen. Bei einer Verdränger-Vakuumpumpe wird alternativ das einströmende Medium (Luft oder Gas) abgesperrt, somit verdichtet und anschließend ausgestoßen. Die Vakuumbereiche, die hier erzielt werden können, variieren zwischen Unterdruck und maximal Hochvakuum (dieses wird meist Verbindung mit vorgeschalteten Pumpen erreicht).

Anwendungsbereiche von Vakuum-Drehkolbengebläsen

Der hohe Volumenstrom, der generiert wird, eignet sich für vielfältige Industrieanwendungen, allerdings ganz andere als der sehr kleine der Ejektoren. Sie sind durchweg robusterer Art. Ein hoher Volumenstrom mit leichtem Unterdruck kann beispielsweise ideal für Absaugsysteme schädlicher Gase oder Stäube in der Produktion, Werkstätten, Kohlekraftwerken, der chemischen Industrie und überall dort, wo verunreinigte Luft abgesaugt werden muss, eingesetzt werden.

Vakuumgebläse haben jedoch noch viel mehr zu bieten: In der Stahlindustrie helfen sie bei der Veredelung von Stahl durch Stahlentgasung. Hierbei wird im sogenannten Vakuum-Umlaufverfahren eine Teilmenge des flüssigen Stahls per Unterdruck in ein Gefäß gesaugt. Man spricht hier von Größenordnungen von 10.000 bis 97.000 Kubikmetern pro Stunde. Der eingesaugten Schmelze wird durch das Einblasen von Argon der Kohlenstoff entzogen, das heißt, sie wird entkohlt und entgast. Im Anschluss fließt sie zurück in die Schmelzpfanne. In einem anderen Verfahren, dem sogenannten VODVerfahren (=Vacuum Oxygen Decarburisation) werden durch zusätzlich eingeblasenen Sauerstoff der Schmelze weitere Kohlenstoffe entzogen und der Stahl damit noch weiter veredelt.

Vakuum-Drehkolbengebläse sind des Weiteren ideal geeignet für den Unterdruck-Transport, der zum Bereich der pneumatischen Förderung gehört. Nicht nur Stäube und leichte Schüttgüter (s.o.) können durch die Erzeugung eines Unterdrucks mit einem hohen Volumenstrom transportiert werden, auch kleinere Metallteile, zum Beispiel Stanzabfälle die bei der Produktion im Walzwerk anfallen, können mittels Vakuum abgesaugt und über Rohrleitungen in den Schmelzprozess zurückgeführt werden.

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AllgemeinSonstigesWirtschaft

Oliver Wyman-Umfrage zum Black Friday Viel Rabatt, wenig Profit

Oliver Wyman-Umfrage zum Black Friday

München (ots) –

– Jeder zweite Deutsche kauft Artikel auf Vorrat ein
– Drei Viertel kaufen erst ab mindestens 30 Prozent Rabatt
– Erfolg für Händler bleibt aus

Mega-Rabatte, Top-Deals, Blitz-Angebote: Mit temporären Preisnachlässen hoffen stationäre wie Onlinehändler rund um den Black Friday am 23. November, Kunden anzulocken. Dabei kauft fast die Hälfte der Deutschen am Black Friday vor allem Artikel, die schon lange auf dem Wunschzettel stehen. Von Spontankäufen sehen sie ab. Hierzulande stehen besonders Elektronikartikel zu Schnäppchenpreisen hoch im Kurs. Die Kunden erwarten Rabatte von mindestens 30 Prozent – ist der gesuchte Artikel nicht im Angebot oder zu wenig rabattiert, verzichten drei von vier auf den Einkauf. Das zeigt eine aktuelle Befragung von Oliver Wyman. Händler müssen eine nachhaltige Strategie entwickeln, um durch die Rabattschlacht keine Einbußen einzufahren.

In den USA ist der Black Friday traditionell der umsatzstärkste Tag im Handel. Temporäre Rabatte locken die Familien unmittelbar nach Thanksgiving in die Innenstädte und Shopping-Center. Wenige Tage später wartet mit dem Cyber Monday gleich die nächste Preisrunde – dieses Mal online. Seit Jahren versuchen europäische Einzelhändler, auf diese Weise auch hierzulande die Kauflust anzuheizen – und der Onlinebedrohung aus Übersee entgegenzuwirken. Doch der Erfolg der Rabattschlacht für die Händler hält sich in Grenzen, zeigt eine aktuelle Untersuchung der Strategieberatung Oliver Wyman. Der Grund: 43 Prozent der Kunden, die am Black Friday und Cyber Monday teilnehmen wollen, kaufen Artikel, die sie schon länger kaufen wollten – und schlagen dann am großen Rabatttag zu.

„Händlern, die im großen Stil bei der Rabattschlacht zum Black Friday mitmachen, entgehen zukünftige Umsätze“, beobachtet Nordal Cavadini, Partner und Handelsexperte bei Oliver Wyman. „Es kommt zur Kannibalisierung des Tagesgeschäfts. Gerade zur umsatzstarken Vorweihnachtszeit kann das zu großen Einbußen führen.“

Elektronik an erster Stelle

Ganz oben auf der Einkaufsliste zum Black Friday stehen in Deutschland Elektronikartikel, gefolgt von Kleidung und Schuhen sowie Sport- und Freizeitartikeln. Dabei planen 66 Prozent der Befragten, die am Black Friday und Cyber Monday teilnehmen möchten, im Internet auf Schnäppchenjagd zu gehen, 22 Prozent setzen sowohl auf den online- als auch den stationären Kanal und nur 12 Prozent halten ausschließlich im Ladengeschäft Ausschau nach Rabatten. Ein Blick in die Nachbarländer zeigt: Während die Verbraucher auch in Österreich verstärkt online shoppen und vor allem Elektronikartikel zum günstigen Preis abstauben möchten, spielt in der Schweiz der stationäre Handel eine übergeordnete Rolle. Hier geben 36 Prozent an, sowohl online als auch im Laden, und 29 Prozent ausschließlich im Ladengeschäft einkaufen zu gehen – auf dem Einkaufszettel stehen bei 70 Prozent der Schweizer Kleidung und Schuhe zum günstigen Preis.

Gekauft wird am Ende jedoch nur unter einer entscheidenden Voraussetzung: Hohe Rabatte. Drei von vier deutschen Verbrauchern erwarten Preisnachlässe von mindestens 30 Prozent. Wenn aber der Rabatt zu gering erscheint, verschieben zwei Drittel der Befragten ihren Kauf oder verzichten erst einmal auf einen Kauf. Nils Vortmann, Principal bei Oliver Wyman und Leiter der Befragung, erklärt: „Über die Jahre gewöhnen sich die Verbraucher an hohe Rabatte zu bestimmten Terminen. Sie verschieben Käufe auf Zeitpunkte, zu denen sie Rabatte erwarten.“

Individuellere Aktionen statt undifferenzierter Rabattschlachten

Die Teilnahme am Black Friday und Cyber Monday ist unter den deutschen Händlern umstritten. „Die Einzelhändler laufen Gefahr, mit tiefen, undifferenzierten Rabatten viel Geld zu verbrennen“, erklärt Vortmann. Händler müssen jetzt ihre Strategie rund um das lange Wochenende im späten November hinterfragen. Anstatt pauschaler Rabattschlachten müssen jetzt gezielte Aktionen eingeführt werden, um den Kunden maßgeschneiderte Aktionsprogramme anbieten zu können. Dies setzt jedoch eine größere Kundennähe voraus, sagt Cavadini: „Der Einzelhandel muss wissen, was Kunden wirklich wollen. Je differenzierter eine Aktion auf Kundenwünsche eingeht, desto nachhaltiger der Effekt“.“

Über die Befragung

Im Rahmen der im November 2018 durchgeführten Online-Befragung hat Oliver Wyman 10.000 Konsumenten in den USA, UK, Frankreich, Italien, Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden zu ihren Einkaufsgewohnheiten zum Black Friday befragt. In Deutschland nahmen 1.500 Personen an der Befragung teil.

Über Oliver Wyman

Oliver Wyman ist eine international führende Strategieberatung mit weltweit über 5.000 Mitarbeitern in mehr als 50 Büros in rund 30 Ländern. Wir verbinden ausgeprägte Branchenexpertise mit hoher Methodenkompetenz bei Digitalisierung, Strategieentwicklung, Risikomanagement, Operations und Transformation. Wir schaffen einen Mehrwert für den Kunden, der seine Investitionen um ein Vielfaches übertrifft. Wir sind eine hundertprozentige Tochter von Marsh & McLennan Companies (NYSE: MMC). Unsere Finanzstärke ist die Basis für Stabilität, Wachstum und Innovationskraft. Weitere Informationen finden Sie unter www.oliverwyman.de. Folgen Sie Oliver Wyman auf Twitter @OliverWyman.

Quelle: presseportal.de

Bildquelle: „obs/Oliver Wyman“

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AllgemeinSonstigesWirtschaft

Aktuelle Studie: Versandverpackungen müssen sicher und umweltverträglich sein

Versandverpackungen müssen sicher und umweltverträglich sein

Darmstadt (ots) – Versandhändler und Online-Shopper wollen Verpackungen, die einen sicheren Transport gewährleisten, umweltverträglich sind und Informationen liefern. Das sind die wichtigsten Erkenntnisse aus einer aktuellen repräsentativen Umfrage, die das Meinungsforschungsinstitut Kantar Emnid im Auftrag des Verbandes der Wellpappen-Industrie (VDW) unter Verbrauchern und Versandhändlern durchgeführt hat. Die Studie gibt Antworten auf die Fragen, was Verbraucher von Verpackungen erwarten, welche Anforderungen Versandhändler stellen und warum Versandverpackungen aus Wellpappe so bedeutend für das Online-Shopping sind.

Der Produktschutz steht ganz oben auf dem Wunschzettel. 95 Prozent der Verbraucher und 98 Prozent der Online-Händler erwarten von Versandverpackungen vor allem, dass sie stabil sind und die Waren auf ihrem Weg bis zur Haustür optimal schützen. „Der Schutz der Ware hat absolute Priorität“, sagt Oliver Krieg, Senior Director von Kantar Emnid und Leiter der Studie.

Auf ähnlich hohe Werte kommen die Umweltaspekte der Verpackung. 93 Prozent der Verbraucher erwarten eine gute Recyclingfähigkeit, 89 Prozent wollen, dass die Verpackung einfach zu entsorgen ist. Die ökologischen Eigenschaften haben auch bei den Händlern große Bedeutung: 78 Prozent der Befragten halten es für wichtig oder sehr wichtig, dass die Verpackung gut zu recyceln ist.

„Beim Thema Entsorgung haben wir bei den Verbrauchern etwas genauer nachgefragt und interessante Ergebnisse erhalten“, so Krieg weiter. „Fast drei Viertel der Befragten wollen die gebrauchte Versandverpackung nach dem Auspacken platzsparend in der Altpapiertonne unterbringen können. Und sie erwarten, dass sie nur aus einem Material besteht.“ Die Erkenntnis, dass Wellpappenverpackungen flach zusammengelegt werden sollten, um wertvollen Raum bei der Entsorgung zu sparen, ist offenbar in vielen Köpfen bereits verankert.

Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion um die Vermeidung von Plastikmüll und Kunststoffverpackungen sind sich Online-Shopper der ökologischen Vorteile von Verpackungen aus Papier sehr wohl bewusst. „Im Vergleich mit anderen Verpackungsmaterialien wie etwa Luftpolster- oder Kunststofffolie kann Wellpappe mit seiner Recyclingfähigkeit punkten“, sagt Krieg. „81 Prozent bescheinigen ihr gute Recyclingeigenschaften – andere Materialien erreichen diese Werte bei weitem nicht.“ In diesem Zusammenhang stellt der Meinungsforscher heraus: „Die Versandhändler kennen die Prioritäten ihrer Kunden sehr gut. Neun von zehn gehen davon aus, dass für Online-Shopper die Fragen der einfachen Entsorgung und Recyclingfähigkeit wichtig sind.“

Versandhändler wissen um die Bedeutung der Verpackung für ihren Geschäftserfolg. „Drei Viertel der von uns Befragten schreiben ihr eine große Rolle zu“, sagt Krieg. Unter Berücksichtigung des großen Leistungsspektrums von Versandverpackungen sind die hohen Werte indes leicht nachzuvollziehen. Zwar dienen die Verpackungen, die in den meisten Fällen aus Wellpappe sind, primär dem Schutz der transportierten Ware. Die schützende Hülle ist zugleich aber auch die Visitenkarte des Online-Shops und damit ein wichtiges Instrument für die Kommunikation mit dem Verbraucher.

 

Quelle: presseportal.de

Bildquelle: www.presseportal.de/nr/71327

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