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Artikel und Hintergründe zum Thema

Werkstoffe

Effizienz aus dem Behälter

Die Produktivität beim Nasslackieren hängt neben der Beschichtungstechnik ganz wesentlich vom Materialfördersystem ab. Dabei spielen die Arbeitsbehälter eine entscheidende Rolle. Lesen Sie, wann es Sinn macht Druck- oder Mischbehälter oder aber das Originalgebinde als Arbeitsbehälter einzusetzen.

Arbeitsbehälter haben beim Nasslackieren großen Einfluss auf die Produktivität.

Sieht man von Fließ- und Saugbechern für geringe Verbrauchsmengen beziehungsweise häufige Farbwechsel ab, so sind Arbeitsbehälter für die Farbzuführung zur Pistole die Voraussetzung für erfolgreiches Lackieren. Sie übernehmen eine Doppelfunktion: Das Beschichtungsmaterial ist sicher gelagert und kann darüber hinaus für die Applikation optimal aufbereitet werden.

Dabei zeichnen sich die Behältersysteme des Wuppertaler Spritz- und Lackiersysteme-Herstellers Walther Pilot durch folgende vier Merkmale aus: Der Materialdruck kann präzise auf die Anforderungen des Applikationssystems abgestimmt werden, so dass neben einer feinen Zerstäubung und hochwertiger Oberflächengüte eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielt wird. Über den Einsatz von Hand-, Druckluft- oder Elektrorührwerken wird die gleichmäßige Durchmischung und somit eine hohe Farbtongenauigkeit sowie eine homogene Oberfläche erreicht. Moderne Füllstandsmesstechnik gewährleistet einen prozesssicheren und kontinuierlichen Betrieb. Und das breite Spektrum an vorhandenen Behälterlösungen sowie Fassdeckelsystemen lässt sich optimal in Gesamtanlagen integrieren, zum Beispiel in Mehrkomponenten-Misch- und Dosieranlagen. Weitere Möglichkeiten der Materialaufbereitung, beispielsweise eine Erwärmung zur Verbesserung des Fließverhaltens oder zur Senkung der Trockenzeiten sind ohne weiteres gegeben. Darüber hinaus eignen sich die Behälter des Unternehmens zur sicheren Lagerung und Verarbeitung von Lösemitteln zum Spülen der Anlage.

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Standard-Druckbehälter von Walther Pilot sind für einen Betriebsüberdruck bis maximal 6 bar ausgelegt und somit für das Luftspritzverfahren in allen seinen Varianten (konventionell, Mitteldruck, HVLP) geeignet – zumal pulsationsfrei zur Pistole gefördert wird (bei Pumpen sind meist Pulsationsdämpfer oder Materialdruckregler erforderlich). Die Wuppertaler fertigen Druckbehälter aus verzinktem Stahl oder diversen Edelstahlgüten in Größen von 1 bis 5000 Liter Fassungsvermögen. Es wird also ein breites Einsatzspektrum abgedeckt, von der einfachen Kleinbehälterlösung für geringe Verarbeitungsmengen bis hin zur Behälterstation mit hohem Fördervolumen zur gleichzeitigen Versorgung mehrerer Spritzpistolen. Dabei ist der Anwender auf der sicheren Seite, denn die Druckgeräterichtlinie 97/23/EG wurde im Hinblick auf die gesamte Sortimentsbreite umgesetzt. Optionale Zusatzeinrichtungen führen zu wesentlichen Arbeitserleichterungen. So bietet der Hersteller verdrehsichere pneumatische Deckelhubeinrichtungen, um schwere Deckel besser anheben zu können und Rührwerke oder Füllstandssonden vor Handhabungsfehlern zu schützen. Darüber hinaus bestehen Möglichkeiten der automatischen Behälterbefüllung. Bei Unterschreiten der Restfüllmenge wird das Beschichtungsmedium in den Behälter gepumpt, wobei gleichzeitig der Luftdruck im Behälterinnern stabil bleibt. Bei kritischen, zum Beispiel abrasiven oder scherempfindlichen, Medien kann die Befüllung des Behälters über die Erzeugung eines Vakuums vorgenommen werden.

Diese drucklosen Behälter der Walther Pilot-Baureihe FMB werden eingesetzt, wenn das Material über Pumpen zum Applikationsgerät gefördert wird. Auch in diesem Fall stehen diverse Behältergrößen aus verzinktem Stahl oder verschiedenen Edelstahlgüten zur Verfügung. Die Behälter eignen sich insbesondere zum Anmischen von Farben oder zur Viskositätseinstellung. Weiterhin finden sie Verwendung, wenn absetzende Materialien verarbeitet werden. Diese müssen, damit eine gleichmäßige Beschichtung erzielt wird, nicht nur permanent gerührt, sondern auch durch Umpumpen in beständiger Zirkulation gehalten werden. Behälter- und Pumpenlösungen für diese Umlaufsysteme sind sowohl für luftzerstäubende Spritzpistolen als auch für Airless/Aircoat-Applikationssysteme realisierbar. Über Materialerhitzer kann das Material erforderlichenfalls gleichmäßig temperiert werden. Die Deckel der Farbmischbehälter sind zur bequemen manuellen Befüllung aufklappbar. Alternativ kann die Wiederbefüllung aus einem bereitgestellten Liefergebinde mittels Transferpumpe erfolgen. Bei Bedarf wird die automatische Steuerung dieses Prozesses über den Einsatz einer Niveausonde vorgenommen.

Ein Vorteil beim Einsatz von Pumpensystemen für die Materialförderung zur Spritzpistole besteht darin, dass vielfach unmittelbar aus dem Liefergebinde, etwa einem 200-Liter-Fass, gearbeitet werden kann und somit das Liefergebinde selbst als Arbeitsbehälter fungiert. Die erforderlichen Aggregate wie beispielsweise Pumpen, Rührwerke und Füllstandsmesssonden werden auf einem Deckel angeordnet, der über eine pneumatisch betätigte Hebevorrichtung auf das bereitgestellte Fass gesenkt wird. Bei Bedarf kann das Material über einen Heizschrank direkt im Liefergebinde erwärmt und somit auf die optimale Verarbeitungstemperatur gebracht werden (siehe Abb. 3). Auch für kleinere Gebindegrößen sind Deckelheber lieferbar. Ebenso wie bei Farbmischbehältern kommen luftzerstäubende und luftlose Applikationstechniken in Betracht: Bei Luftspritzpistolen erfolgt die Materialzuführung über Doppelmembranpumpen beziehungsweise Niederdruck-Kolbenpumpen, bei Airless und Aircoat über entsprechend druckübersetzte Kolbenpumpen.

Unabhängig davon, welche der erwähnten Behältersysteme für die Farbzufuhr Verwendung finden, sind die Rührwerke von grundlegender Bedeutung für das Beschichtungsergebnis. Ob pneumatisch oder elektrisch betrieben, Walther Pilot setzt ausschließlich Getrieberührwerke ein, um eine konstante Drehzahl und ein hohes Drehmoment zu erreichen. Das gewährleistet gleichbleibend hochwertige Beschichtungsergebnisse. Bei den Druckluftrührwerken sind Drehzahl und Drehmoment entsprechend der Viskosität des Materials über den Luftdruck und die Luftmenge regulierbar; bei Elektrorührwerken sind Frequenzumrichter vorzusehen, falls eine Drehzahlverstellung benötigt wird.

Voraussetzung für ein gutes Ergebnis ist auch die Auswahl des Rührflügels. Hier stehen den unterschiedlichen Anforderungen entsprechend viele Geometrien zur Erzeugung eines geeigneten Strömungsbildes zur Verfügung. Grundsätzlich sind sämtliche Rührwerks-Deckeldurchführungen des Herstellers zum Einsatz bei explosionsfähigen Medien gemäß ATEX-Richtlinie 94/9/EG für die Zonen 0 und 1 zertifiziert. Ein weiteres grundlegendes Sicherheitsmerkmal besteht darin, dass sämtliche Rührwerke mit einer automatischen Abschaltung versehen sind, wenn eine pneumatische Deckelanhebung ausgelöst werden sollte. Die genannten Behälterlösungen können als Einzelkomponenten bezogen oder aber vom Walther Pilot-Anlagenbau in passgenaue Fördersysteme integriert werden. Es besteht hier eine große Bandbreite von Möglichkeiten – bis hin zu komplexen elektronischen Mehrkomponenten- Misch- und Dosieranlagen mit protokollierten Prozessdaten. Auch die zugehörige Applikationstechnik sowie die Farbnebelabsaugung liefert der Wuppertaler Hersteller. Dazu bietet er Beratungsleistungen und Verarbeitungshinweise. Und in seinem Technikum können unter Praxisbedingungen Spritzversuche zur Ermittlung der optimalen Beschichtungstechnologie durchgeführt werden.

Torsten Bröker, Conrad Pape, Walter Kaspers, Walther Pilot/ms

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