DE10160277A1

DE10160277A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen oder zähen Substanzen auf einem Bauwerksuntergrund

Info

Publication number: DE10160277A1
Application number: DE10160277A
Authority: DE
Inventors: Raoul Kirmes; Dietmar Niemierza
Original assignee: Inotec GmbH Transport und Foerdersysteme; Inotec GmbH
Current assignee: Inotec GmbH Transport und Foerdersysteme; Inotec GmbH
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-12-08
Also published as: DE10160277B4

Abstract

Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen oder zähen Substanzen 4, insbesondere Farbe oder Spachtelmasse, auf einem Bauwerksuntergrund 5, insbesondere Wände oder Decken, sieht vor, daß die Substanz 4 aufgesprüht wird. Hierzu wird die Substanz 4 sowie Bauwerksuntergrund 5 entgegengesetzt elektrisch aufgeladen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von flüssigen oder zähen Substanzen, insbesondere Farbe oder Spachtelmasse, auf einem Bauwerksuntergrund, insbesondere Wände oder Decken, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1; die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die dazugehörige Vorrichtung ist insbesondere zum Aufbringen von wasserlöslichen oder lösemittelhaltigen Farben auf einem Bauwerksuntergrund gedacht. Außerdem kann außer Farbe auch eine Spachtelmasse in einer Spachteltechnologie auf einem Bauwerksuntergrund aufgebracht werden.
Es ist bekannt, Farbe auf einer Wand oder auf einer Decke außer mit der herkömmlichen Methode mit Pinsel oder Rolle dadurch aufzubringen, daß die Farbe aufgesprüht wird. Das Problem besteht u. a. darin, daß ein Farbnebel entsteht, welcher von der damit beschäftigten Person eingeatmet wird.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Aufbringen von flüssigen oder zähen Substanzen, insbesondere Farbe oder Spachtelmasse, auf einem Bauwerksuntergrund, insbesondere Wände oder Decken, zu schaffen, bei dem die Substanz zwar nach wie vor gesprüht wird, daß jedoch kein Sprühnebel entsteht.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung ein Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die aufzubringende Substanz nicht mehr wie bisher lediglich auf den Bauwerksuntergrund aufzusprühen, sondern gleichzeitig die Substanz sowie den Bauwerksuntergrund entgegengesetzt elektrisch aufzuladen. Dadurch werden die Substanztröpfchen von dem Bauwerksuntergrund elektrisch angezogen, so daß dadurch weniger Farbnebel entsteht und damit insgesamt humanere Arbeitsbedingungen geschaffen werden. Dieses elektrostatische Verfahren weist aber noch weitere Vorteile auf: Es können dadurch auch Kanten einwandfrei beschichtet werden, was ebenfalls dem Korrosionsschutz dient. Weiterhin ist ein Auftragen hoher Schichtdicken ohne weiters möglich, was mehr Glanz und einen besseren Schutz zur Folge hat. Weiterhin ist eine Overspraybindung an das Lackierobjekt möglich. Die Läufergefahr wird reduziert. Außerdem wird Material in der Größenordnung von 30 bis 50% eingespart.

Eine Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 2 vor, daß die Substanz vor dem Aufbringen erwärmt wird. Die Erwärmung sollte dabei über einen möglichst kurzen Kreislauf erfolgen, damit die erwärmte Farbe so schnell wie möglich verbraucht wird und möglichst wenig Energie benötigt wird. Vorzugsweise kann eine Erwärmung bis 60°C mit einer stufenlosen Regelbarkeit erfolgen. Die Erwärmung bringt folgende Vorteile mit sich: Das Material wird so geschmeidig, daß keine Wasserzugabe mehr erforderlich ist. Somit ist gleichzeitig auch eine höhere Schichtdicke möglich, und der Festkörpergehalt der Farbe steigt, was gleichzeitig ein besseres Deckvermögen beinhaltet. Weitere Vorteile sind reduzierte Rückprallwirkung, keine Kantenflucht sowie eine unabhängige Lacktemperatur zur Umgebungstemperatur. Schließlich wird der Düsenkühleffekt kompensiert, man erhält eine beste Oberflächenqualität sowie eine gute Filmentspannung.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 betrifft das Aufbringen einer elektrisch leitenden Substanz, beispielsweise einer wasserlöslichen Farbe. Gemäß dieser Weiterbildung wird die Substanz indirekt mittels einer Außenaufladung elektrostatisch aufgeladen.

Im Gegensatz hierzu betrifft die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 das Aufbringen einer elektrisch nicht leitenden Substanz, beispielsweise einer lösemittelhaltigen Farbe. Gemäß dieser Weiterbildung wird diese Substanz direkt elektrostatisch aufgeladen. Hierzu kann eine Mittelelektrode in der Sprühpistole zur Aufladung des Materials bis 85 kV verwendet werden.

Die technische Lösung zur Durchführung des Verfahrens schlägt eine Vorrichtung vor, welche durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 5 gekennzeichnet ist.

Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in drei Einheiten, nämlich einem Vorratsbehälter für die aufzubringende Substanz, einem ersten Wagen mit einer Pumpe zum Abpumpen der in dem Vorratsbehälter befindlichen Substanz sowie schließlich einem zweiten Wagen, welcher dazu dient, die geförderte Substanz mittels einer angeschlossenen Sprühpistole aufzubringen. Die Verwendung eines Vorratsbehälters beispielsweise in Form eines Farbfasses in einer Größe von beispielsweise 450 l ist leicht handhabbar, vermeidet Abfälle, ist ganzjährig nutzbar und ist in Warmbereiche transportierbar. Der erste Wagen mit einer Förderpumpe ist vorzugsweise mittels eines Kompressors pneumatisch betrieben, wobei der Druckbereich vorzugsweise stufenlos regelbar ist. Die Pumpe sollte verschleißarm sowie für abrasive Medien geeignet sein. Es sind die verschiedensten Arten entsprechend den jeweiligen Substanzen von Pumpen denkbar. So ist für wasserlösliche Farben beispielsweise eine Perestaltik-Pumpe einsetzbar, welche sehr schonend arbeitet. Mit dieser Pumpe wird die Farbe vom Silo bzw. Faßwagen abgepumpt und zum Applikationsmodul, d. h. dem zweiten Wagen gefördert. Da die Pumpe nach dem Perestaltikprinzip arbeitet, besteht die Möglichkeit, die Maschine auch ohne Materialabnahme laufen zu lassen. Vorzugsweise ist die Perestaltik-Pumpe mit einer Drucküberwachung versehen, welche einen Minimal- sowie Maximaldruck regelt. Sie kann elektrisch angetrieben sein. Aber auch ein pneumatischer Antrieb ist denkbar. Alternativ zu der vorerwähnten Perestaltik-Pumpe kann auch eine Membran-Pumpe sowie eine Schraubenzentrifugalradpumpe vorgesehen sein. Letztere arbeitet verstopfungsfrei und ist daher insbesondere für zähe Substanzen, beispielsweise Spachtelmassen geeignet. Weiterhin zeichnet sie sich durch eine gleichmäßige Leistungsaufnahme über den gesamten Förderbereich aus, ohne daß die Gefahr einer Motorüberlastung besteht. Weiterhin ist sie gekennzeichnet durch einen hohen Wirkungsgrad, durch eine große elektrische Leistungsreserve sowie schließlich durch eine Trockenlaufsicherheit. Ein weiterer Bestandteil des ersten Wagens kann eine Schlauchtrommel sein. Diese hat die Aufgabe, den Förderschlauch, welcher die Förderpumpe mit dem zweiten Wagen verbindet, aufzunehmen. Weiterhin kann ein Reinigungssystem vorgesehen sein. Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn relativ viel Material in dem Schlauchsystem gespeichert wird. Mittels des Reinigungssystems kann das Material entfernt und eventuell wiederverwendet werden. Dies ist insbesondere bei einem Farbwechsel von Vorteil. Bei dem zweiten Wagen handelt es sich vorzugsweise um einen Transportwagen, welcher ohne weiteres von Hand befördert werden kann. Dieser zweite Wagen weist insbesondere als Komponenten eine Hochdruckpumpe, eine Erwärmungseinheit, eine elektrostatische Einheit, ein Schlauchpaket, eine Sprühpistole sowie eine elektrische bzw. elektronische Einheit auf. Beim Transportwagen ist eine möglichst leichte Bauweise vorgesehen, welche den dynamischen Belastungen standhält. Vorzugsweise besteht er aus Aluminium. Damit der Baustelleneinsatz einfacher ist, wird der Transportwagen mit einer Treppensteigeanlage ausgerüstet. Diese ermöglicht den Transport über Treppen bzw. Schwellen und Hindernisse. Als Pumpe kann eine Pneumatik-Hochdruckpumpe mit Druckregler verwendet werden, welche hohe Leistungsparameter besitzt. Diese Pumpe ist relativ verschleißarm und eignet sich für den Einsatz von abrasiven Materialien. Alternativ kann als Hochdruckpumpe auch eine Elektrohydraulikpumpe verwendet werden, welche zähe Materialien wie Spachtel verarbeiten kann.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schlägt die Verwendung eines Kompressors für den ersten Wagen auf. Der Kompressor wird bei einer pneumatischen Antriebslösung für die Versorgung der Pumpe und evtl. für die Schlauchtrommel eingesetzt.

Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt Anspruch 7 vor, wonach der zweite Wagen eine Erwärmungseinrichtung für die Substanz aufweist. Die Erwärmungseinheit soll dabei über einen möglichst kurzen Kreislauf erfolgen, damit die erwärmte Farbe so schnell als möglich verbraucht wird und möglichst wenig Energiebedarf notwendig ist. Vorzugsweise erfolgt die Erwärmung stufenlos in einem Regelbereich bis 60°C. Dadurch wird das Material so geschmeidig, daß keine Wasserzugabe mehr erforderlich ist. Somit ist gleichzeitig eine höhere Schichtdicke möglich, und der Festkörpergehalt der Farbe steigt, was gleichzeitig ein besseres Deckvermögen beinhaltet. Weitere Vorteile sind reduzierte Rückprallwirkung, keine Kantenflucht sowie unabhängige Lacktemperatur zur Umgebungstemperatur.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 8 vor, daß die Sprühpistole luftbetrieben ist. Es wird somit mit zusätzlicher Luftunterstützung gearbeitet. Der Vorteil einer derartigen luftbetriebenen Sprühpistole liegt in einem weichen Spritzstrahl mit reduzierter Vorwärtsenergie. Der sogenannte Querspray ist nur gering. Weiterhin wird eine mikrofeine Zerstäubung mit einer Tröpfchengröße erzielt, welche etwa 10% im Vergleich zu Sprühsystemen beträgt, welche ohne Luft arbeiten. Die Spritzdrücke sind relativ niedrig. Dadurch ist der Düsen- und Pumpenverschleiß ebenfalls gering. Man erhält schließlich ein homogenes Spritzbild mit gleichmäßiger Schichtdicke sowie einen bis zu 30% geringeren Materialverbrauch.

Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 vor, daß das System an ein Funksystem angeschlossen ist. Dieses dient der Funkwartung sowie der Sicherung im Sinne einer Diebstahlsicherung. Die Störfallmeldung kann per SMS erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer flüssigen (oder zähen) Substanz in Form von Farbe auf einem Bauwerksuntergrund, nämlich einer Wand, wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in einer schematischen Ansicht die aus mehreren Komponenten bestehende Vorrichtung.
Das Anlagensystem besteht aus drei Grundkomponenten, nämlich einem Vorratsbehälter 1, einem ersten Wagen 2 sowie einem zweiten Wagen 3.
Der Vorratsbehälter 1 beispielsweise in Form eines Silos oder in Form eines Fasses nimmt die aufzubringende Substanz 4 auf, welche auf einem Bauwerksuntergrund 5 aufgebracht werden soll.
Der Vorratsbehälter 1 ist über einen Förderschlauch 6 an eine Pumpe 7 des zweiten Wagens 3 angeschlossen. Da diese Pumpe 7 pneumatischer Art ist, ist diesem zweiten Wagen 3 noch ein Kompressor 8 zugeordnet. Schließlich weist dieser erste Wagen 2 noch eine Molchentleerung 9 sowie eine Schlauchtrommel 10 für einen Förderschlauch 11 zu dem zweiten Wagen 3 auf.
Dieser zweite Wagen 3 weist eine Pumpe 12 auf, welche an den Förderschlauch 11 angeschlossen ist. Über eine Kupplung 13 läßt sich ein Förderschlauch 14 einer Sprühpistole 15 anschließen. Weiterhin weist der zweite Wagen 3 ein Funksystem 16, ein Steuergerät 17, eine Erwärmungseinrichtung 18, einen Treppensteiger 19 sowie in der Sprühpistole 15 eine elektrostatische Einrichtung auf.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die in dem Vorratsbehälter 1 befindliche Substanz 4 wird mittels der Pumpe 7 im ersten Wagen 2 abgepumpt und zum zweiten Wagen 3 weitergepumpt. Mittels der Pumpe 12 des zweiten Wagens 3 wird die Substanz 4 zu der Sprühpistole 15 gepumpt. Darin wird die Substanz 4 elektrisch aufgeladen. Da der Bauwerksuntergrund 5 entgegengesetzt geladen ist, wird die mittels der Sprühpistole 15 versprühte Substanz 4 von dem Bauwerksuntergrund 5 elektrostatisch angezogen und schlägt sich auf diesem nieder. Bezugszeichenliste 1 Vorratsbehälter
2 erster Wagen
3 zweiter Wagen
4 Substanz
5 Bauwerksuntergrund
6 Förderschlauch
7 Pumpe
8 Kompressor
9 Molchentleerung
10 Schlauchtrommel
11 Förderschlauch
12 Pumpe
13 Kupplung
14 Förderschlauch
15 Sprühpistole
16 Funksystem
17 Steuergerät
18 Erwärmungseinrichtung
19 Treppensteiger

Claims

1. Verfahren zum Aufbringen von flüssigen oder zähen Substanzen (4), insbesondere Farbe oder Spachtelmasse, auf einem Bauwerksuntergrund (5), insbesondere Wände oder Decken,
wobei die Substanz (4) auf den Bauwerksuntergrund (5) aufgesprüht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Substanz (4) sowie der Bauwerksuntergrund (5) beim Aufbringen entgegengesetzt elektrisch aufgeladen sind.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (4) vor dem Aufbringen erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen von elektrisch leitenden Substanzen (4) diese indirekt elektrostatisch aufgeladen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen von elektrisch nichtleitenden Substanzen (4) diese direkt elektrostatisch aufgeladen werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, gekennzeichnet durch
einen Vorratsbehälter (1) für die aufzubringende Substanz (4),
einen über einen Förderschlauch (6) an den Vorratsbehälter (1) anschließbaren ersten Wagen (2) mit einer Förderpumpe (7) sowie
einen über einen Förderschlauch (11) an den ersten Wagen (2) anschließbaren zweiten Wagen (3) mit einer Pumpe (12), mit einer elektrostatischen Aufladeeinrichtung sowie mit einer an die Pumpe (12) anschließbaren Sprühpistole (15).

6. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Vorrichtungsanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wagen (2) einen Kompressor (8) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wagen (3) eine Erwärmungseinrichtung (18) für die Substanz (4) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühpistole (15) luftbetrieben ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Funksystem (16) vorgesehen ist.