Lackabfüllung mit hoher Druckstabilität

Über 85 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Farben und Lacken kann die Emil Frei GmbH & Co. KG („Freilacke“) mit Sitz in Bräunlingen im Schwarzwald aufweisen. Hinzu kommt eine breite Kompetenz für unterschiedlichste Branchen, Anwendungen, Herstellungsverfahren und Anforderungen. Für brillante Farben, optimalen Glanz und perfekte Struktur auf allen Oberflächen bietet das Unternehmen ein Marken-Komponenten-System, in dem alle wichtigen Lack-Technologien (Pulver-, Flüssig-, Elektrotauchlacke und Durelastic) zusammenspielen und aufeinander abgestimmt zum Einsatz kommen.

Doch damit Farben und Lacke Oberflächen veredeln können, braucht es Fachwissen in der Herstellung und im Umgang mit diesen Medien. So verdienen zum Beispiel die eingesetzten Pumpen große Aufmerksamkeit, die neben der Leistungsfähigkeit auch die chemische Beständigkeit einschließt. Auf der Suche nach einer Pumpe zum Fördern und Abfüllen entschlossen sich die Verantwortlichen bei Freilacke, mit dem Pumpenspezialisten Knoll Maschinenbau, Bad Saulgau, Kontakt aufzunehmen. Die besonderen Konstruktionsmerkmale der Exzenterschneckenpumpe MX hatten ihr Interesse geweckt.

Das wesentliche Merkmal dieser Pumpe ist ihre Ausführung in der sogenannten Evenwall-Technologie, die sich von herkömmlichen Konstruktionen deutlich unterscheidet. Bei Evenwall ist der Statormantel der Kontur des Rotors angepasst und – in der Standardausführung – mit einer Elastomerschicht von gleichmäßiger Wandstärke versehen. Dies hat verschiedene Vorteile gegenüber der konventionellen Bauweisen mit einer zylindrischen Außengeometrie der Statormäntel und dementsprechend unterschiedlichen Wandstärken des Elastomers: Die Exzenterschneckenpumpe erreicht eine deutlich höhere Druckstabilität, weniger Rückströmung, längere Standzeiten, einen besseren Wirkungsgrad, weniger Scherung des Produkts und ein besseres Ansaugverhalten. Zudem stellt die MX-Pumpe mit einer geschlossenen Kammer einen Druck von mindestens 10 bar zur Verfügung, während herkömmliche Exzenterschneckenpumpen bei 4 bis 6 bar limitiert sind.

Diese Standardvariante deckt viele Einsatzbereiche ab. Doch bei Freilacke herrschen besondere Bedingungen, die den Einsatz von Elastomeren im Stator und für die Wellenabdichtung nicht zulassen: So sind bei der Herstellung von Farben häufige Reinigungsvorgänge notwendig, zumindest bei jedem Produkt- oder Farbtonwechsel. Das dazu verwendete Gemisch von Lösungsmitteln wird immer wieder aufgefangen, aufbereitet und ändert sich dadurch in seiner Zusammensetzung und Konzentration. Die chemisch aggressiven Bestandteile bringen die Elastomere zum Quellen und machen letztlich die Pumpe unbrauchbar. Die Lösung war eine elastomerfreie Exzenterschneckenpumpe – für Knoll kein Standardwunsch. Daher modifizierte der Pumpenhersteller die vertikale Tauchpumpe MX20T. Entwickelt wurde eine Sonderversion, die einen Feststoff-Stator aus PTFE enthält. Dieser unter dem Markennamen Teflon bekannte Kunststoff ist ein Material mit hoher chemischer Beständigkeit, das nur sehr langsam reagiert und bis zu 260 °C eingesetzt werden kann. Es hält sogar dem häufigen Einsatz der aggressiven Reinigungsmittel stand.

Zudem ist die bei Freilacke eingesetzte Exzenterschneckenpumpe MX 20T gelenkfrei. Dafür sorgt ein Biegestab aus Titan, der die exzentrische Bewegung des Rotors ausgleicht und Kardangelenke überflüssig macht. Dadurch, dass Rotor und Antriebswelle auf den Titanstab geschrumpft werden, kann auch hier auf Elastomer-Dichtungen verzichtet werden. Somit kommen nur Edelstahl und der Dichtungswerkstoff PTFE innerhalb der Pumpe mit Produkten und Reinigungsmittel in Berührung.

Die Exzenterschneckenpumpe MX erreicht die erforderliche chemische Beständigkeit und behält dennoch die typischen Eigenschaften. Dazu zählen die besondere Servicefreundlichkeit und Reinigungsfähigkeit (CIP und SIP) sowie das sehr gute Pumpverhalten. Die Pulsation ist niedrig, die erreichbaren Drücke sind hoch. Zudem eignet sich die Pumpe für hohe Viskositäten.

Außerdem hat Knoll bei dieser Spezialausführung darauf geachtet hat, dass die Modularität in allen wesentlichen Bauteilen erhalten bleibt. So kann Freilacke die Pumpe bei Bedarf an sich verändernde Bedingungen im Herstellungsprozess anpassen. Simon Reichhart, Assistenz Technische Leitung bei Freilacke, lobt die MX20T als gelungene Entwicklungsleistung: „Knoll Maschinenbau ist mit dieser Sonderausführung hervorragend auf unsere Wünsche eingegangen. Wir haben diese Exzenterschneckenpumpe bereits seit zwei Jahren im Einsatz und bestätigen gerne ihre hervorragenden Leistungsdaten sowie ihre hohe chemische Beständigkeit.“

Wolfgang Klingauf Fachjournalist in Augsburg