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Der konsequente modulare Aufbaubringt weitere Vorteile in der Praxis:◆ geringste Material- und Spül-

verluste bei Farbwechsel,◆ Rezirkulation bis kurz vor der

Mischkammer,◆ Einstellen der Materialmengen in

der Rezirkulationsphase,◆ effektive Luft-/Wasser-Impuls-

spülung,◆ schneller und einfacher Ventil-

wechsel im Störfall,◆ Membranabdichtung der Schalt-

einheiten,◆ Keramikkugeln in der Mischkam-

mer sorgen für gute Spülbarkeitund hohe Lebensdauer,

◆ Erweiterung problemlos möglich.

Die Mischkopf-/Farbwechselein-heiten sind durch ihr geringes Gewichtsowohl kurz vor der E-Scheibe oder

Wasserbasierende Lacksystemewerden sich vor allem in Hin-

blick auf die VOC-Richtlinie weiterdurchsetzen. Dies gilt insbesondere für Mehrkomponentensysteme. Dabeiwollen viele lackierende Betriebe ihre bestehende Lackieranlage, dieursprünglich einmal für lösemittelhal-tige Lacksysteme ausgelegt wurde,weiter nutzen.

Die Membrandosiertechnik eröff-net bei der Verarbeitung von wasserba-sierenden Mehrkomponenten-Lackenneue Möglichkeiten. So ist der Verar-beiter mit der Membrandosiertechnikdurch die Verwendung von VE-Wasserals „dritte“ Komponente in der Lage,

online in den Lackierprozess einzu-greifen. Mit der VE-Wasser-Dosierungkann gezielt auf variierende Prozesspa-rameter eingegangen werden, wie zumBeispiel ◆ Objekttemperatur des Lackierguts, ◆ Luftfeuchtigkeit in der Lackierka-

bine,◆ Temperatur in der Lackierkabine,◆ Parameter in der Abdunstzone

sowie◆ Lacktemperatur.

Während des Lackauftrags mit ei-ner E-Statik-Scheibe stellt der Lackie-rer die VE-Wassermenge ein, um denVerlauf zu optimieren. Dabei könnendie Wasseranteile von Null bis zirka 30variieren, bezogen auf den Gesamt-lackaustrag. Erfahrungswerte lassenbeispielsweise nach einem längerenBandstillstand eine Voreinstellung zu –die Produkte sind dann kälter und derWasseranteil wird zurückgenommen.Die Anlage „dosiert“ bei einem Band-stopp weiter, indem alle Komponentenmit ihrer jeweils eingestellten Mengeweiter rezirkulieren. Somit ist beieinem Start der Kette sofort die richti-ge Austragsmenge im korrektenDosierverhältnis an der Scheibe gege-

ben. Diese grundlegenden Vorteilegelten nicht nur bei der Elektrosta-

tik-Scheibe, sondern auch beiGlocken- oder Roboterapplika-

tionen.

Membrandosiertechnik – prozesssicher und wirtschaftlich

Der Membrandosierer, das Herzstückdieser Dosiertechnik, ist einfach aufge-baut und ermöglicht lange Standzei-ten. Weitere Vorteile sind geringeWartungskosten und leckagefreieDosierung. Die pneumatisch angesteu-erten Sitzventile sind von außen zuwechseln.

Der Mischkopf ist gleichzeitig auchder Farbwechsler. Das Bild zeigteine 3-K-Wasserlack-Anwendungmit vier Farbventilen, dem Härter-ventil (gelb) und dem VE-Wasser-Ventil (blau). Die roten Ventileinhei-ten sind Wasser-/Luftspülventileund spülen die Mischkammer(Inhalt etwa 0,5 cm3)von beidenSeiten.

Bisher galt für die Verarbeitungvon 2-K-Wasserlacksystemen einsehr enges Verarbeitungsfenster.Die Membrandosiertechnikermöglicht ein größeres Verarbeitungsfenster und damitneue Anwendungen.

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Glocke (etwa 20 cm) als auch aufeinem Roboterarm zu montieren.Somit reduzieren sich zusätzlich dieFarbverluste beim Spülen und dieFarbwechselzeiten werden kürzer.

Höchste Prozesssicherheit

Prozesssicherheit hat bei Dosieran-lagen oberste Priorität. Sie wird bei derMembrandosiertechnik durch mehrereKriterien erreicht. Zum einem durchdie hydraulische Dosierung, bei derCNC-Antriebsachsen (wie bei einerDreh- oder Fräsmaschine) einenDosierplunger antreiben und damit einFluid (Hydrauliköl) zwangsweise mithöchster Präzision verdrängen unddem Membrandosierer zuführen. Dadieser Vorgang ein gesteuerter Prozessist entfallen Regelschwingungen imDosierprozess.

Die Reaktionszeiten bei einer Men-genänderung sind zumindest im hydrau-lischen Dosierbereich kürzer als 30 ms.Die Dosiergenauigkeit liegt bei einerAuflösung der Antriebe von 1/10000 mmunter 0,1%, bezogen auf die jeweilige

matisch oder hydraulisch (für denHochdruckbereich bis 220 bar) ange-steuerten Sitzventilen ausgestattet, dieüber sehr lange Zeiträume leckagefreiarbeiten.

Auf der Medienseite wird ein konti-nuierlicher und langsam fortschreiten-der Verschleiß verhindert. Ein weitereswesentliches Kriterium ist die Repro-duzierbarkeit von Eingabewerten wieDosierverhältnis und Austragsmenge.Die Membrandosieranlage von Prome-ra bietet einen umfassenden Betriebs-und Störmeldepuffer, der gezielte undschnelle Maßnahmen zur Beseitigungvon Problemen ermöglicht.

Amortisation in kurzer Zeit

Den Nachweis der Wirtschaftlich-keit einer solchen Anlage kann letzt-

Einzelkomponente. Dies gilt auch beieinem Austrag einer Einzelkomponentevon weniger als 1 cm3/min.

Diese präzisen Hydraulikströmewerden den Membrankammern derMembrandosierer zugeführt und dort 1 zu 1 in die entsprechenden Medien-ströme umgewandelt. Die Membran-kammern wiederum sind mit pneu-

Die CNC-Antriebsachsen treiben überein Untersetzungsgetriebe eine Kugel-gewindespindel an. Diese bewegteinen Dosierplunger mit höchster Präzision translatorisch auf und ab.Der Dosierplunger arbeitet druckaus-geglichen und dadurch leckagefrei.Der größte Teil der Messsensorikkommt nicht mit den zu verarbeiten-den Medien in Berührung.

Pumpentafel einer Anlage, in der 3-K-Wasserlack mit vier Farben, Härter undVE-Wasser elektrostatisch über eine Scheibe auf Gasfedern aufgetragen wird.Die lackführenden Baugruppen stehen unter einer Spannung von 80000 Volt. Farbwechsel sind durchführbar, wenn die Omegaschleife nicht bestückt ist.

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unter zwei Jahren. Der Betreiber über-prüft einmal im Jahr die Dosiergenau-igkeit der Anlage.

In einem anderen Anwendungs-beispiel werden Karossen mit 2,5 bis 3 mm dicken Funktionsschichten auf PU-Basis im Airlessverfahren be-schichtet. Die Stammkomponente istmit Quarzmehl versehen.

Hier wurde die Nacharbeitsrate von30% auf unter 1% reduziert. Bei einemdurchschnittlichen Zeitaufwand vonfünf Stunden pro Karosse für vier bissechs Mitarbeiter amortisiert sich dieInvestition allein durch die Reduzie-rung der Personalkosten in weniger alseinem Jahr. ■

arbeitsrate von 3 % auf unter 0,01 %reduziert wurde. Das Personal in derNacharbeit wurde von neun auf einenMitarbeiter reduziert, der nun außer-dem noch Sonderlackierungen durch-führt. Weitere Kosteneinsparungenwurden in folgenden Bereichen er-zielt:◆ Lackmaterial,◆ Energie, ◆ Entsorgung, ◆ Personal (Reduzierung von Sonder-

schichten Sonderfahrten bei Just-in-time-Produktion),

◆ vorbeugende Wartung (wenigerErsatzteile und einzuplanendeStillstandzeiten).

Der Amortisationszeitraum für diekomplette Dosieranlagentechnik unddie dazugehörige Materialversorgungliegt im vorliegenden Beispiel deutlich

endlich nur der Betreiber selbst erbrin-gen. Dies ist allerdings für die meistenBetreiber ein sehr sensibles Thema,denn wer legt schon gerne betriebs-interne Daten vor? Zudem gilt es, dieganze Kostenkette in einem richtigenZusammenhang zu betrachten. An-hand von zwei Beispielen kann einAnhaltspunkt gegeben werden.

Im ersten Fallbeispiel werdenSchwerlastdämpfer auf drei Linien miteinem Tagesausstoß von 35 000 bis40 000 Stück dreischichtig lackiert.Zwischen Lackierung und Endkon-trolle befinden sich etwa 1500 Teilepro Linie in der Abdunstzone, imTrockner und in der Abkühlstrecke.Im Falle eines Störfalls müssen unterUmständen mehrere 1000 Teile nach-gearbeitet werden. Die vom Betreiberselbst gelieferten Daten belegen, dassmit der Membrandosierung die Nach-

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Der Autor: Thomas Schütze, PromeraGmbH&Co KG, Schonungen,

Tel. 09727/90795-15,thomas.schuetze@promera-germany.de