In der industriellen Lackherstellung müssen Pumpensysteme Medien mit einem breiten Spektrum an Viskositäten, Feststoffanteilen und chemischen Zusammensetzungen fördern. Pigmentpasten, wasserbasierte Dispersionen und lösungsmittelhaltige Beschichtungen stellen besondere mechanische und chemische Anforderungen an die Pumpenkomponenten.
Um unter solchen Bedingungen einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, sind eine sorgfältige Auswahl der medienberührten Werkstoffe, des Membrantyps und der Pumpenauslegung erforderlich. Tapflo unterstützt Produktionsanlagen durch die Konfiguration von Pumpenlösungen entsprechend spezifischen Prozessdaten und langfristigen Betriebsanforderungen.
Probleme und Herausforderungen
In der Praxis arbeiten Farbförder- und Dosiersysteme unter stark schwankenden Prozessbedingungen. Die Produktrheologie kann sich von Charge zu Charge erheblich ändern, während die Pigmentkonzentration und die Partikelgröße den Verschleiß der inneren Pumpenkomponenten direkt beeinflussen. Gleichzeitig können lösungsmittelhaltige Formulierungen die Stabilität der Elastomere beeinträchtigen, insbesondere unter kontinuierlicher pulsierender Belastung.
Typische Betriebsparameter umfassen Viskositäten von mehreren hundert bis über 20.000 mPa·s und Feststoffanteile von bis zu 60 Gew.-%. Die Formulierungen enthalten häufig abrasive Pigmente und Füllstoffe wie Titandioxid, Ruß oder Metalloxide, die den Verschleiß von medienberührten Teilen und Ventilen beschleunigen.
Hohe und variable Viskosität der Medien
Chemische Aggressivität von Lösungsmitteln
Hoher Feststoff- und Abrasivstoffgehalt
Ablagerungen in Pumpenkammern
Reinigung und Kreuzkontamination bei Rezepturwechseln
Metallmembranpumpen für eine zuverlässige Farbförderung
Tapflo-Membranpumpen aus Aluminium oder Edelstahl eignen sich für die Förderung von Pigmentpasten, wasserbasierten Dispersionen und lösungsmittelhaltigen Beschichtungsstoffen. Die Kombination aus einem Pumpengehäuse aus Metall und chemisch beständigen Membranmaterialien sorgt für die erforderliche Langlebigkeit beim Umgang mit abrasiven, feststoffreichen und lösungsmittelhaltigen Lackformulierungen. Durch ihre vereinfachte Konstruktion wird die Anzahl der beweglichen Teile reduziert, was das Risiko von Leckagen verringert und die Wartung vereinfacht. Diese Pumpen sind selbstansaugend und für hochviskose Medien und Schlämme geeignet, während sie zeitweiligen Trockenlauf und variablen Gegendruck tolerieren, wie sie häufig in Leitungen zwischen Mischern, Lagertanks und Filterpressen auftreten. Die Metallkonstruktion gewährleistet Formstabilität unter zyklischen Belastungen und beim Fördern abrasiver, pigmenthaltiger Beschichtungen, wodurch eine konstante Förderleistung aufrechterhalten und die Lebensdauer kritischer Komponenten verlängert wird.
Chemikalienbeständige Membranen für die Lackherstellung
Tapflo-Membranen sind Verbundkonstruktionen, die für Hochleistungsanwendungen ausgelegt sind und eine gleichmäßige Oberfläche im Kontakt mit dem Medium bieten. Die homogene Oberfläche minimiert Leckagewege und reduziert die Ansammlung von Pigmenten oder Harzen, was die Reinigungsfähigkeit verbessert. Die Membranen sind in verschiedenen Materialien wie EPDM, NBR, FKM, PTFE und PTFE TFM™ 1705b erhältlich, sodass die Auswahl entsprechend der chemischen Zusammensetzung und den mechanischen Eigenschaften der Farbe oder Beschichtung getroffen werden kann. Die Materialverträglichkeit ist entscheidend, um die langfristige Integrität der Membran zu gewährleisten und Leckagen unter pulsierenden Drücken zu verhindern. Unsere Membranen erreichen über 80.000.000 Zyklen.
Wesentliche Eigenschaften von PTFE-Membranen
Die PTFE- oder PTFE TFM™ 1705b-Schicht der Membran bildet eine geschlossene Oberfläche für die Flüssigkeit. Der integrierte Leichtmetall-Trägerkern und die Gewebeverstärkung erfüllen hohe Festigkeitsanforderungen. Beide Materialien bieten eine glatte, nicht haftende Kontaktfläche, ideal für Farben, Druckfarben, Pigmente und Klebstoffe.
PTFE TFM™ 1705b-Membranen zeichnen sich durch eine erhöhte mechanische Festigkeit aus, da sie sich unter Belastung weniger verformen und bessere Biegeermüdungseigenschaften aufweisen. Eine geringe Porosität und eine reduzierte Lösungsmittelpermeabilität verhindern Verunreinigungen und Quellungen beim Umgang mit Beschichtungen auf Keton- oder Esterbasis und gewährleisten so Formstabilität und einen gleichmäßigen Durchfluss.
Vorteile von PTFE-Beschichtungen in der Lackherstellung
Die optionale PTFE-Beschichtung der Aluminiumpumpen sorgt für eine chemikalienbeständige, antihaftende Oberfläche, die sich besonders für den Umgang mit Farben, Druckfarben und Pigmentdispersionen eignet. Die PTFE-Beschichtung wird für den Einsatz in der Farbenindustrie empfohlen, da sie folgende Vorteile bietet:
minimiert das Anhaften von Medien mit hohem Feststoffanteil an den Pumpenoberflächen, wodurch Ablagerungen und die Gefahr von Verstopfungen verringert werden verbessert die Reinigungsfähigkeit bei Produktwechseln, einschließlich des Wechsels zwischen lösungsmittel- und wasserbasierten Farben oder verschiedenen Farbchargen schützt das Pumpengehäuse vor aggressiven Lösungsmitteln, Ketonen, Estern und aromatischen Verbindungen, die üblicherweise in Lacken und Druckfarben verwendet werden sorgt für einen gleichmäßigen Durchfluss und verringert den mechanischen Verschleiß beim Fördern abrasiver Pigmente wie TiO₂ oder Eisenoxide
Filterpressenpumpen für die Lackindustrie
Tapflo-Pumpen für Filterpressen sind kompakte Geräte, die direkt an die Filterpresse montiert werden können und für Pigmentslurries und Lackformulierungen eingesetzt werden. Die Konstruktion ermöglicht das direkte Fördern von Medien mit hohem Feststoffanteil bei Drücken von bis zu 16 bar.
Beim Betrieb einer Kammerfilterpresse passt sich das Verhalten luftbetriebener Membranpumpen gut an die sich ändernden hydraulischen Bedingungen während des Zyklus an. Mit zunehmender Filterkuchenbildung steigt der Systemwiderstand und der Förderdruck steigt allmählich an. Unter diesen Bedingungen reduziert die Pumpe auf natürliche Weise ihre Hubfrequenz, was zu einer proportionalen Verringerung des Druckluftverbrauchs führt.
Elektrisch angetriebene Pumpen hingegen benötigen bei steigendem Druck einen höheren Energieaufwand, um den Durchfluss aufrechtzuerhalten. Luftbetriebene Membranpumpen können zudem sicher gegen eine geschlossene Druckleitung arbeiten (Dead-Head-Bedingung), ohne dass die Gefahr mechanischer Schäden besteht, was den Betrieb während der Filterpresszyklen vereinfacht.
Die Einheiten sind ausgestattet mit:
ein verstärktes Pumpengehäuse, das den mechanischen Belastungen durch dichte, abrasive Medien standhält ein externer Druckverstärker, der den Förderdruck erhöht, um den Durchfluss bei steigendem Systemwiderstand aufrechtzuerhalten ein Hochdruckluftventil für einen zuverlässigen Betrieb bei schwankendem Gegendruck.
Diese Konfiguration gewährleistet eine stabile Förderung von abrasiven und viskosen Medien, sorgt für Betriebssicherheit und verringert den mechanischen Verschleiß bei Filtrationsprozessen in der Lackherstellung.
