DE2354105B2

DE2354105B2 - PROCESS AND DEVICE FOR THE AIRLESS SPRAYING ON OF FLOWABLE SUBSTANCES

Info

Publication number: DE2354105B2
Application number: DE19732354105
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7110 Öhringen Fleissner
Original assignee: Wilhelm Fleissner KG, 7110 Öhringen
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1976-12-30
Also published as: DE2354105A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum luftlosen Aufspritzen fließbarer Stoffe, insbesondere Farben oder Lacke, mit Hilfe von Kolben-Membran-Pumpen auf Oberflächen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung 105 The invention relates to a method for airless spraying of flowable substances, in particular paints or varnishes, with the aid of piston-diaphragm pumps on surfaces, as well as a device for implementation 105

dieses Verfahrens.this procedure.

Die moderne Oberflächenbehandlung verlangt in zunehmendem Maße, daß hochviskose Materialien, wie beispielsweise Teer, Bitumen, Zweikomponentenlacke, Kunststoffe und andere Beschichtungen unterschiedlichster Art, aufgetragen werden müssea Ein guter und gleichmäßiger Auftrag dieser Stoffe läßt sich arreichen, wenn sie aufgespritzt werdeil. Zum Spritzen wird eine sogenannte Spritzpistole verwendet die Mittel zum Steuern der Durchflußmengen durch die Zerstäubungsdüse und zu deren vollständigem Abschließen enthält Gut fließfähige Stoffe mit niedriger Viskosität können mit Druckluft als Fördermittet aufgetragen werden. Stoffe mit höherer Viskosität und zähe Medien können in befriedigender Weise mit Druckluft als Fördermittel nicht mehr verspritzt werden, so daß diese Stoffe unter Hochdruck in die Spritzpistole gepumpt werden müssen, so daß sie sich zum Auftragen auf Flächen bei ihrem Austritt aus der SpriUpistolendüse versprühen lassen. Ein besonderes Problem bei diesen luftlosen Spritzverfahren (Airiess-Spriizen) ist der Antrieb, die Ausgestaltung und die Steuerung der Hochdruckpumpen für die hochviskosen Stoffe.Modern surface treatment increasingly requires that highly viscous materials such as for example tar, bitumen, two-component paints, plastics and other coatings of the most varied Type, must be applied A good and even application of these substances can be achieved, when they are sprayed on. For spraying there is a so-called spray gun uses the means for controlling the flow rates through the atomizing nozzle and to complete them contains good flowable substances with low viscosity can be applied with compressed air as a conveyor. Substances with higher viscosity and viscous media can can no longer be splashed in a satisfactory manner with compressed air as a conveyor, so that these substances under High pressure must be pumped into the spray gun so that it is suitable for applying to surfaces let it spray out of the spray gun nozzle. A particular problem with these airless ones The spray process (Airiess spraying) is the drive, design and control of the high-pressure pumps for the highly viscous substances.

Es sind Geräte bekannt, bei denen eine Kolbenpumpe, die direkt von einem Motor angetrieben ist, die zu verspritzenden Medien unter Hochdruck zur Spritzpistole fördert. Wird beim Gebrauch die Abgabe aus der Spritzpistole gedrosselt oder gar unterbunden, bestehen große Schwierigkeiten, die von der Hochdruckpumpe geförderten und nicht benötigten Mengen zu beherrschen. Drosseln, An- und Abstellen des Antriebsmotors kann leicht zu dessen Überlastung führen und hat außerdem eine sehr schwerfällige Mengensteuerung zur Folge. Ein weiterer Nachteil dieses Geräts besteht darin, daß der Kolben der Druckpumpe direkt in dem zu verspritzenden Material läuft, was zu einem hohen Verschleiß in der Pumpe führt.There are devices known in which a piston pump, which is driven directly by a motor, to spraying media under high pressure to the spray gun promotes. If the delivery from the spray gun is throttled or even prevented during use, exist great difficulty in mastering the quantities that are not required and conveyed by the high-pressure pump. Throttling, switching on and off the drive motor can easily lead to its overload and has also a very cumbersome quantity control result. Another disadvantage of this device is that that the piston of the pressure pump runs directly in the material to be sprayed, which leads to a high Wear in the pump leads.

Eine Verbesserung der Steuerung der Liefermengen der Druckpumpe wird bei bekannten sogenannten luftbetriebenen Airlessgeräten dadurch erreicht, daß die Hochdruckpumpe für die zu verspritzenden Stoffe durch Druckluft angetrieben wird. Diese Geräte weisen den Nachteil auf, daß für den Antrieb ein Kompressor mit größerer Leistung erforderlich ist. Weiterhin besteht, insbesondere wem: größere Leistungen verlangt werden, die Gefahr, daß die Abgangsluft Vereisungen (Joule-Thomson-Effekt) hervorruft. Entsprechend der Größe dieser Geräte sowie der Anschlußart ihres Antriebs (Drehstrom) können diese Geräte häufig nur stationär eingesetzt werden.An improvement in the control of the delivery quantities of the pressure pump is known so-called air-operated airless devices achieved in that the high pressure pump for the substances to be sprayed is driven by compressed air. These devices have the disadvantage that a compressor is used to drive them with greater power is required. Furthermore, there is, in particular who: demands greater performance there is a risk that the outlet air will cause icing (Joule-Thomson effect). Corresponding the size of these devices and the type of connection of their drive (three-phase current) can do this Devices are often only used stationary.

Weiterhin ist es bekannt, die Hochdruckpumpe für den zu verspritzenden hochviskosen Stoff mit Drucköl anzutreiben. Auch diese Geräte sind aufwendig, weil neben dem Ölmotor eine ölpumpe erforderlich ist und wegen der Erwärmung des Öls beträchtliche ölmengen in Umlauf gehalten werden müssen.It is also known that the high-pressure pump for the highly viscous substance to be sprayed with pressurized oil to drive. These devices are also expensive because, in addition to the oil motor, an oil pump is required and Considerable amounts of oil have to be kept in circulation because of the heating of the oil.

Bekannt sind weiterhin Kolben-Membran-Pumpen für Spritzpistolen zum luftlosen Aufspritzen von fließbaren Stoffen, die die sich insbesondere aus der Steuerung der beschriebenen Geräte ergebenden Nachteile nicht aufweisen. Eine derartige Pumpe zur Förderung von Druckflüssigkeiten ist beispielsweise aus der DT-GS 19 82 326 der Anmelderin bekannt. Die Fördermengen lassen sich bei dieser bekannten Pumpe problemlos und einfach steuern. Sie weisen aber den Nachteil auf, daß sie schnellaufend (etwa 700 bis 1500 Hübe/min) sind, so daß bei normalem atmosphärischem Druck die zur Verfügung stehende Öffnungszeit desAlso known are piston diaphragm pumps for spray guns for airless spraying flowable substances, which result in particular from the control of the devices described Do not have disadvantages. Such a pump for delivering pressure fluids is, for example, off the DT-GS 19 82 326 known to the applicant. The delivery rates can be determined with this known pump control easily and simply. However, they have the disadvantage that they run quickly (around 700 to 1500 Strokes / min), so that at normal atmospheric pressure the available opening time of the

Ansaugventils nicht ausreicht, um genügend Material bei entsprechender Abnahme an der Spritzpistole nachfließen zu lassen. Dadurch entsteht ein Hohlsog, der zum Abreißen der Flüssigkeitssäule im Saugrohr und damit zu einem Durchgehen der Antriebsmaschine führt Auch eine Vergrößerung des A.nsaugquerschnitts bei den Kolben-Membran-Pumpen schafft keine Abhilfe. Suction valve is insufficient to hold enough material with the corresponding acceptance at the spray gun to let flow. This creates a cavitation, the one used to tear off the column of liquid in the suction tube and thus cause the prime mover to run away Increasing the suction cross-section in the piston diaphragm pumps does not help either.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Kolben-Membran-Pumpen auch zum Verspritzen von hochviskosen und zähen Medien verwendbar zu machen.The object of the present invention is therefore to provide the piston-diaphragm pumps also for spraying To make highly viscous and tough media usable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Saug- und Verdichtungsraum der Pumpe der fließbare Stoff unter Druck zugeführt wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird verhindert, daß beim Ansaughub der Pumpe eine Hohlraumbildung im Verdichtungsraum eintritt und sich infolge des Hohlsogs Betriebsstörungen ergeben. Werden einer schnellaufenden Kolben-Membran-Pumpe in der erfindungsgemä-Ben Weise die zu verspritzenden Materialien unter Druck zugeführt, so lassen sich auch hochviskose und zähe Materialien ohne Einschränkung verspritzen. Das unter Druck zugeführte Material fließt während der kurzen Öffnungszeiten des Ansaugventils in den Verdichtungsraum ein, ohne daß eine Hohlraumbildung entsteht. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine konstante Spritzleistung bis zur Fließgrenze des hochviskosen Materials möglich.This object is achieved in that the suction and compression chamber of the pump Flowable fabric is fed under pressure. According to the method according to the invention it is prevented that During the suction stroke of the pump, a cavity is formed in the compression chamber and as a result of the cavitation Operational disruptions result. Are a high-speed piston-diaphragm pump in the invention-Ben Way, the materials to be sprayed are supplied under pressure, so can also be highly viscous and spray tough materials without restriction. The pressurized material flows during the short opening times of the suction valve into the compression chamber without the formation of cavities arises. According to the method according to the invention, a constant spray output up to the flow limit of the highly viscous material possible.

Zweckmäßigerweise wird der Druck des der Pumpe zugeführten fließbaren Stoffs je nach dessen Viskosität und/oder Konsistenz geregelt.The pressure of the flowable substance supplied to the pump is expediently depending on its viscosity and / or consistency regulated.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Antriebsmotor, einer Kolben-Membran-Pumpe mit einer zur Spritzpistole führenden Druckleitung und mit einem Vorratsbehälter für das zu verspritzende Medium zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Saug- und Verdichtungsraum der Pumpe mit einer das zu verspritzende Medium zuführenden Druckleitung verbunden ist. Die Druckleitung kann die Kolben-Membran-Pumpe mit einem Druckkessel verbinden, in dem das zu verspritzende Medium gespeichert ist, wobei in den oberen Bereich des Druckkessels eine Leitung mündet, die über ein zwischengeschaltctes einstellbares Druckregelventil zu einer Druckmittelquelle, vorzugsweise einen Kompressor, führt. In dem Druckkessel läßt sich auf einfache Weise oberhalb des zu verspritzenden Mediums ein Luft- oder Gasdruck aufrechterhal'en, der den für ein störungsfreies Ansaugen des zu verspritzenden Stoffes erforderlichen Druck in der zu dem Verdichtungsraum der Pumpe führenden Druckleitung aufrecht erhält.The device for performing the method according to the invention with a drive motor, a Piston diaphragm pump with a pressure line leading to the spray gun and with a storage container for the medium to be sprayed is characterized according to the invention in that the suction and The compression chamber of the pump is connected to a pressure line that supplies the medium to be sprayed is. The pressure line can connect the piston-diaphragm pump to a pressure vessel in which the medium to be sprayed is stored, with a line in the upper region of the pressure vessel which opens via an adjustable pressure control valve in between to a pressure medium source, preferably a compressor. In the pressure vessel can be in a simple manner above the The spraying medium maintains an air or gas pressure that ensures trouble-free suction of the substance to be sprayed required in the pressure leading to the compression chamber of the pump Pressure line maintains.

Der Vorratsbehälter für das zu verspritzende Medium kann auch druckfrei ausgebildet und zwischen diesem und der Druckleitung eine Druckpumpe angeordnet sein, die in der Druckleitung den erforderlichen Druck erzeugt, so daß ein Hohlsog vermieden wird. Der Behälter für das zu verspritzende Medium kann oberhalb der Pumpe angeordnet sein. Die Druckpumpe ist zweckmäßigerweise druck- und mengenregelbar. Die Pumpe selbst kann unmittelbar mit dem Vorratsbehälter .verbunden seia Der Druckpumpe kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Mischkammer vorgeschaltet sein, der aus zwei oder mehreren Behältern fließbare Stoffe zugeführt werden. In dem Druckkessel oder dem Speicherbehälter kann ein Rührwerk angeordnet sein, das für eine ständige gute Durchmischung des zu verspritzenden Stoffes sorgtThe storage container for the medium to be sprayed can also be designed without pressure and between it and a pressure pump can be arranged in the pressure line, which generates the required pressure in the pressure line generated so that cavitation is avoided. The container for the medium to be sprayed can be arranged above the pump. The pressure pump is expediently pressure and volume controllable. the The pump itself can be connected directly to the storage tank Embodiment of the invention, a mixing chamber can be connected upstream, which consists of two or more containers flowable substances are supplied. An agitator can be installed in the pressure vessel or the storage tank be arranged, which ensures constant good mixing of the substance to be sprayed

Um ein Verkrusten der Kesselwandung bei Verwendung schnelltrocknender Medien, insbesondere chemisch abbindender Zwei- oder Mehrkomponentenmaterialien zu verhindern, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine sackartig geformte Plastikfolie beispielsweise aus Polyäthylen, in den Vorratsbehälter oder Druckkessel eingehängt oder die Innenwandung des Behälters oder Kessels wird mit einer abweisenden Beschichtung, beispielsweise Teflon, ausgekleidetTo prevent encrustation of the boiler wall when using quick-drying media, especially chemically To prevent setting two- or multi-component materials is a further development of the invention, a bag-like shaped plastic film, for example made of polyethylene, in the storage container or pressure vessel hung or the inner wall of the container or vessel is covered with a repellent Coating, for example Teflon, lined

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing Drawing shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kolben-Membran-Pumpe mit Spritzpistole und Druckkessel,Fig. 1 is a schematic representation of a piston diaphragm pump with spray gun and pressure vessel,

Fig.2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit hochstehendem Druckkessel und2 shows a schematic representation of the device with a raised pressure vessel and

F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung mit neben der Membran-Kolbenpumpe stehendem Vorratsbehälter. F i g. 3 one of the F i g. 2 Corresponding representation with the storage container standing next to the diaphragm piston pump.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung besteht aus dem mit dem Deckel 14 verschlossenen Druckkessel 1, der über die Druckleitung 5 mit der von einem nicht mehr dargestellten Antrieb angetriebenen Kolben-Membran-Pumpe 6 in Verbindung steht. Die Kolben-Membran-Pumpe 6 ist von aus der DT-AS 12 88 433 oder in verbesserter Form aus der DT-GS 19 82 326 bekannten Bauart und wird hier daher näher nicht beschrieben. Von der Kolbenmembranpumpe 6 mit Verdichtungsraum 7 führt eine Druckleitung 8 zu der Spritzpistole 9.The in F i g. 1 schematically illustrated device consists of the closed with the cover 14 Pressure vessel 1, which is driven via the pressure line 5 with the from a drive not shown Piston-diaphragm pump 6 is in communication. The piston-diaphragm pump 6 is from the DT-AS 12 88 433 or in an improved form from the DT-GS 19 82 326 known design and is therefore more detailed here not described. A pressure line 8 leads from the piston diaphragm pump 6 with the compression chamber 7 the spray gun 9.

Der Druckkessel 1 ist so weit mit dem zu verspritzenden Medium 3 gefüllt, daß über diesem ein Luftraum 4 freibleibt. Durch den Deckel 14 ist eine Druckleitung 17 geführt, die über ein nicht dargestelltes einstellbares Druckregelventi! zu einem Kompressor 2, der aus einem Kolben-, Zentrifugal- oder Radialverdichter bestehen kann.The pressure vessel 1 is so far filled with the medium 3 to be sprayed that a Airspace 4 remains free. A pressure line 17 is passed through the cover 14, via a pressure line (not shown) adjustable pressure control valve! to a compressor 2, which can consist of a piston, centrifugal or radial compressor.

Auf den Deckel 14 ist weiterhin der Motor 12 angeflanscht, der die in den Kessel 1 ragende Rührwerkswelle 15 mit Rührschaufeln 16 antreibt Der Kessel 1 ist mit einer Plastikfolie 14 oder einer abweisenden Beschichtung ausgekleidet, die nur im Bereich der Ausflußöffnung 17 unterbrochen ist.The motor 12, which protrudes into the boiler 1, is also flanged onto the cover 14 Agitator shaft 15 drives with agitator blades 16. The boiler 1 is covered with a plastic sheet 14 or a repellent coating, which is only interrupted in the area of the outflow opening 17.

Bei der in Fig.2 dargestellten Anordnung ist der Vorratsbehälter 10 oberhalb de.· Kolben-Membran-Pumpe 6 angeordnet. Die direkt mit dem zu verspritzenden Medium in Verbindung stehende Druckpumpe 11 fördert über die Druckleitung 5 das Material in den Verdichtungsraum 7 der Pumpe 6.In the arrangement shown in Figure 2 is the Reservoir 10 above the piston diaphragm pump 6. The right with that too The pressure pump 11 connected to the spraying medium conveys the material via the pressure line 5 into the compression chamber 7 of the pump 6.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Anordnung steht der Vorratsbehälter 18 neben dem Pumpaggregat 6. Der Behälter 18 ist handelsüblicher Art. Der Behälter 18 ist mit der Pumpe 13, die das zu verspritzende Medium 3 über die Druckleitung 5 in den Verdichtungsraum 7 der Kolben-Membran-Pumpe 6 fördert, direkt verbunden.In the case of the in FIG. 3 is the arrangement shown, the reservoir 18 next to the pump unit 6. The The container 18 is of a commercially available type. The container 18 is connected to the pump 13, which carries the medium 3 to be sprayed Conveys via the pressure line 5 into the compression chamber 7 of the piston-diaphragm pump 6, directly connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims; 23

1. A method for airless spraying of flowable substances, in particular paints or varnishes, with the aid of piston-diaphragm pumps on surfaces, characterized in that the flowable substance is supplied under pressure to the suction and compression chamber of the pump.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the pressure of the flowable substance supplied to the pump depending on its viscosity and / or Consistency is regulated.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a drive motor, a piston-diaphragm pump, with a pressure line leading to the spray gun and with a reservoir for the material to be sprayed, characterized in that the suction and compression chamber (7) of the Pump (6) is connected to a pressure line (5) feeding the material (3) to be sprayed.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the pressure line (5) the pump (6) with a pressure vessel (1) in which the to be sprayed Material (3) is stored, connects and that in the upper region (4) of the pressure vessel (1) a line (17) opens, which via an interposed adjustable pressure control valve to a pressure medium source (2), preferably a compressor, leads.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that between one the to be sprayed Material-storing container (10, 18) and the pressure line (5) a pressure pump (11, 13) is arranged is.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the pressure pump (11, 13) pressure and is adjustable in quantity.

7. Device according to one of claims 3, 5 or 6, characterized in that the container (10) is arranged above the diaphragm-piston pump (6)

8. Device according to one of claims 3 or 5 to 7, characterized in that the pump (11, 13) is directly connected to the container (10, 18)

9. Apparatus according to claim 3 or 5 to 8, characterized in that the pump (11, 13) a mixing chamber is connected upstream, the flowable one to be sprayed from two or more containers Substances can be supplied.

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that in the pressure vessel (1) or container (10, 18) an agitator (12, 15, 16) is arranged. SS

11. Device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the container (1,10, 18) lined with plastic film (14) or a coating that repels the stored substance is.