DE20320747U1 - Paint spraying device, e.g. for painting walls, involves a high pressure diaphragm pump supplying an airless spray gun through a heated feed pipe - Google Patents
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Abstract
Description
Farben auf Basis mindestens einer Polymerdispersion, die aus einer Kunststoffdispersion, Pigmenten und Füllstoffen bestehen, sind zum Beschichten von Untergründen aller Art, insbesondere im Baubereich auf Innen- und Außenwände, weit verbreitet. Das Eigenschaftsbild der Dispersion, aber auch der daraus hergestellten Fertigprodukte, wird überwiegend vom jeweiligen Polymerisat geprägt.Colours based on at least one polymer dispersion consisting of a plastic dispersion, Pigments and fillers exist, are for the coating of surfaces of all kinds, in particular in the Construction area on interior and exterior walls, far common. The property picture of the dispersion, but also of it manufactured finished products, is predominantly of the respective polymer embossed.
Bisher werden derartige Dispersionsfarben üblicherweise durch an und für sich bekannte Auftragsmittel, wie Walzen oder Pinsel, auf den Untergrund aufgebracht. Des Weiteren ist es bisher auch bekannt, derartige Dispersionsfarben mittels einer Spritzpistole zu verarbeiten.So far Such emulsion paints are usually known by and by themselves Application means, such as rollers or brush, applied to the substrate. Furthermore, it is also known so far, such emulsion paints to be processed by means of a spray gun.
Bei der Verarbeitung von Dispersionsfarben mit einer Spritzpistole entstehen Nebel in Form von feinen Tröpfchen; die Schwierigkeiten bei der Verarbeitung bereiten. Zum Einen führt der Nebel dazu, dass keine exakten Beschichtungen, d.h., dass keine Beschichtungen realisierbar sind, bei denen ein scharf abgegrenztes Sprühbild erzeugt werden kann, und zweitens kann der Nebel auch zu gesundheitlichen Problemen führen, da die bei den üblichen Spritzverfahren mit den bekannten Dispersionsfarben auftretenden feinen Nebel mit Größen < 15 μm gesundheitliche Belastungen bei dem verarbeitenden Personal hervorrufen können.at the processing of emulsion paints with a spray gun Mist in the form of fine droplets; to cause difficulties in processing. On the one hand leads the Mist that no exact coatings, that is, no coatings can be realized in which generates a sharply demarcated spray pattern and, secondly, the mist can also turn into health Cause problems, as in the usual spraying with the known dispersion paints occurring fine mist with Sizes <15 μm health Can cause stress on the processing staff.
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Auftragen von Farbe zu schaffen, die es ermöglicht, eine Farbe auf Basis mindestens einer Polymerdispersion mit Pigmenten, Füllstoffen, Verdicker sowie Dispergiermitteln und Additiven möglichst nebelfrei mit einer Spritzpistole zu verarbeiten.outgoing From this it is the object of the present invention to provide a device to create paint, which makes it possible to paint a base at least one polymer dispersion with pigments, fillers, Thickener and dispersants and additives as possible to be processed fog-free with a spray gun.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass die Vorrichtung aus einer an einem Vorratsbehälter für die Dispersionsfarbe angeschlossene Fördereinheit und einer Airless-Spritzpistole besteht, die über eine Leitung miteinander verbunden sind, und dass die Dispersionsfarbe bei 55 bis 135 bar Spritzdruck, gemessen an der Airless-Spritzpistole, versprüht wird.This is according to the invention achieved in that the device from one to a reservoir for the emulsion paint connected conveyor unit and an airless spray gun, which via a line with each other connected, and that the emulsion paint at 55 to 135 bar Spray pressure, measured on the airless spray gun, is sprayed.
Zweckmäßig ist es hierbei, einen Spritzdruck von 70 bis 80 bar und als Fördereinheit eine Membranpumpe vorzusehen.Is appropriate it here, an injection pressure of 70 to 80 bar and as a delivery unit to provide a diaphragm pump.
Angebracht ist es des Weiteren, als Verbindungsleitung zwischen der Fördereinheit und der Airless-Spritzpistole einen temperierbaren Schlauch anzuordnen und die Temperatur derart zu steuern, dass die Dispersionsfarbe an der Airless-Spritzpistole eine Temperatur von 27 bis 40°C, vorzugsweise von 30 bis 38°C, aufweist.Appropriate It is also, as a connecting line between the conveyor unit and the airless spray gun to arrange a temperature-adjustable hose and to control the temperature such that the dispersion paint on the airless spray gun a temperature of 27 to 40 ° C, preferably from 30 to 38 ° C, having.
Vorteilhaft ist es ferner, die Airless-Spritzpistole mit einer Doppeldüse auszurüsten und diese in Form von zwei nebeneinander, bevorzugt in Reihe, angeordneten schlitzartigen Düsenöffnungen auszubilden, wobei die Anordnung und Ausgestaltung der Doppeldüsen so gewählt ist, dass sich die Spritzstrahlen in Längsrichtung überschneiden.Advantageous it is also to equip the airless spray gun with a double nozzle and these in the form of two side by side, preferably arranged in series slit-like nozzle openings form, wherein the arrangement and design of the double nozzles is chosen so that the spray jets overlap in the longitudinal direction.
Die Farbe, nachfolgend Dispersionsfarbe genannt, für die die vorschlagsgemäß ausgebildete Vorrichtung bevorzugt verwendbar ist, besteht aus einer Polymerdispersion, Pigmenten, Füllstoffen, einem Verdicker sowie Dispergiermittel und Additive, wobei die Viskosität dieser Dispersionsfarbe auf 2,0 bis 5 ☐ 102 m Pa/s eingestellt ist. Die Viskosität wurde dabei bei einer Schergeschwindigkeit von 30.000 ☐ 1/s mit der Kapillarrheometrie gemessen. Eine derartige Bestimmungsmethode der Viskosität ist z.B. beschrieben in R.W. Whorlov: Rheological Techniques, Verlag Elis Horwood, New York, 1992.The paint, hereinafter referred to as emulsion paint, for which the proposed device is preferably used, consists of a polymer dispersion, pigments, fillers, a thickener and dispersants and additives, wherein the viscosity of this emulsion paint to 2.0 to 5 □ 10 2 m Pa / s is set. The viscosity was measured at a shear rate of 30,000 □ 1 / s by capillary rheometry. Such a method of determining the viscosity is described, for example, in RW Whorlov: Rheological Techniques, Verlag Elis Horwood, New York, 1992.
Für die Verarbeitung der Dispersionsfarbe ist es wesentlich, dass der angegebene Bereich für die Viskosität eingehalten wird. Es hat sich gezeigt, dass nur eine Dispersionsfarbe mit einer derartigen Zusammensetzung und einer derartigen Viskosität beim Verarbeiten mit der vorschlagsgemäßen Spritzvorrichtung zu Tröpfchen führt, die eine bestimmte Mindestgröße nicht unterschreiten, wodurch ein abgegrenztes Sprühbild erzeugt wird. Diese Farbe hat weiterhin den Vorteil, dass dadurch ein Einatmen von Sprühnebel weitestgehend vermieden wird.For processing the dispersion paint, it is essential that the specified range maintained for the viscosity becomes. It has been shown that only one emulsion paint with a such composition and viscosity during processing with the proposed spray device to droplets leads, the one certain minimum size is not below, creating a delineated spray pattern. This color has the further advantage that inhalation of spray as far as possible is avoided.
Es ist vorgesehen, dass 2 – 20 Gew. -% Polymerdispersion, gerechnet als Feststoffanteil, 2 – 35 Gew. -% Pigmente, 5 – 60 Gew. -% Füllstoffe mit einem Partikeldurchmesser von 0,1 – 200 μm, 0,1 – 3 Gew. -% Verdicker, 0,1 – 2 Gew. -% Dispergiermittel sowie maximal bis 5 Gew. -% Additive in der Dispersionsfarbe enthalten sind. In Versuchen konnte nachgewiesen werden, dass es ganz besonders bevorzugt ist, wenn die Viskosität im Bereich von 3,5 bis 5 ☐ 102 m Pa/s liegt.It is envisaged that 2 to 20% by weight of polymer dispersion, calculated as solids content, 2 to 35% by weight of pigments, 5 to 60% by weight of fillers with a particle diameter of 0.1 to 200 μm, 0.1% 3% by weight of thickener, 0.1% to 2% by weight of dispersing agent and up to a maximum of 5% by weight of additives are contained in the emulsion paint. Experiments have shown that it is particularly preferred if the viscosity is in the range of 3.5 to 5 10 10 2 m Pa / s.
Aus stofflicher Sicht ist es bei der Dispersionsfarbe angezeigt, wenn die Polymerdispersion ausgewählt ist aus Polymeren, die aus bestimmten Monomeren aufgebaut ist. Geeignete Monomere sind beispielsweise Carbonsäurevinylester mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere Vinylacetat, Vinylpropionat und Carbonsäurevinylester mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen in der Carbonsäurekomponente, weiterhin N-Vinylpyrrolidon und dessen Derivate, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Ester, deren Amide oder deren Anhydride, weiterhin α-Olefine, insbesondere Ethylen und Propylen sowie Acrylnitril. Besonders bevorzugt ist die Verwendung ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, insbesondere von Acryl- und Methacrylsäure, weiterhin von ethylenisch ungesättigten Carbonsäureestern, insbesondere von Acryl- und Methacrylsäureestern mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest. Der Alkoholrest der Ester kann aus linearen oder verzweigten Alkylketten, Cycloaliphaten oder Aromaten bestehen, die zusätzlich mit Hydroxylgruppen, Halogenatomen oder Epoxidgruppen modifiziert sein können. Besonders bevorzugt ist auch der Einsatz von Styrol und Styrolderivaten.From the material point of view, it is indicated in the emulsion paint when the polymer dispersion is selected from polymers composed of certain monomers. Examples of suitable monomers are carboxylic acid vinyl esters having 3 to 20 carbon atoms, in particular vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl carboxylate having 9 to 11 carbon atoms in the carboxylic acid component, furthermore N-vinylpyrrolidone and its derivatives, ethylenically unsaturated carboxylic acids, their esters, their amides or anhydrides thereof, Olefins, in particular ethylene and propylene and acrylonitrile. Particularly preferred is the use of ethylenically unsaturated carboxylic acids, in particular of acrylic and methacrylic acid, furthermore of ethylenically unsaturated carboxylic acid esters, in particular re of acrylic and methacrylic acid esters having 1 to 12 carbon atoms in the alcohol radical. The alcohol residue of the esters may consist of linear or branched alkyl chains, cycloaliphates or aromatics, which may additionally be modified with hydroxyl groups, halogen atoms or epoxide groups. Also particularly preferred is the use of styrene and styrene derivatives.
Für die Pigmente können an und für sich die aus dem Stand der Technik bekannten Pigmente eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Titandioxid, Eisenoxid, Chromoxid, Kobaltblau, Phtalocyaninpigmente, Spinellpigmente sowie Nickel und Chromtitanate. Es können aber auch organische Pigmente wie Azopigmente, Chinacridonpigmente und/oder Dioxazinpigmente verwendet werden. Bei den Pigmenten hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn Titandioxid eingesetzt wird. Als Füllstoffe kommen insbesondere Silikate, Carbonate, Flussspatsulfate und Oxide in Frage. Besonders bevorzugt bei den Füllstoffen sind Kaolin, Glimmer, Talkum und Kalziumcarbonat. Es ist auch bevorzugt, wenn die vorstehend erwähnten Füllstoffe in Form einer Mischung verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass es besonders günstig ist, wenn die Füllstoffe einen Durchmesser von 0,1 bis 200, besonders bevorzugt von 0,1 bis 100μm aufweisen die Auswahl der Partikelgröße der Füllstoffe ist offensichtlich auch für Einstellung der Viskosität wichtig. Es ist hierbei auch möglich, neben einer monomodalen Teilchengrößenverteilung eine bimodale Teilchengrößenverteilung einzusetzen. Eine weitere bevorzugte Variante zur Steuerung der Viskosität der Dispersionsfarbe besteht darin, dass die Oberflächen der Füllstoffpartikel funktionalisiert werden. Unter funktionalisierten Füllstoffpartikeln werden solche verstanden, bei denen die funktionellen Gruppen sowohl über eine kovalente Bindung oder auch durch einfache Wechselwirkungen an die Oberfläche gebunden sind. Es können auch nachträglich behandelte Partikel z.B. mit einer Hydrophobierungsschicht eingesetzt werden.For the pigments can on and for the pigments known from the prior art are used become. Examples of this are titanium dioxide, iron oxide, chromium oxide, cobalt blue, phthalocyanine pigments, Spinel pigments as well as nickel and chromium titanates. But it can also organic pigments such as azo pigments, quinacridone pigments and / or Dioxazine pigments are used. The pigments have it as a particularly cheap proven when titanium dioxide is used. As fillers especially silicates, carbonates, fluorspar sulfate and oxides in question. Particular preference is given to kaolin, mica, Talc and calcium carbonate. It is also preferable if the above-mentioned fillers be used in the form of a mixture. It has been shown that it is especially cheap is when the fillers have a diameter of 0.1 to 200, more preferably from 0.1 to 100 .mu.m the selection of the particle size of the fillers is obviously synonymous for Adjustment of viscosity important. It is also possible in addition to a monomodal particle size distribution, a bimodal particle size distribution use. Another preferred variant for controlling the viscosity of the emulsion paint is that the surfaces the filler particle be functionalized. Be under functionalized filler particles those understood in which the functional groups have both a covalent bond or bound by simple interactions to the surface are. It can also later treated particles e.g. used with a hydrophobing layer become.
Bei der Dispersionsfarbe ist es weiterhin wesentlich, dass ein Verdicker eingesetzt wird. Der Verdicker wird mit 01, – 3 Gew. -% eingesetzt. Aus stofflicher Sicht sind bei den Verdickern insbesondere alle bekannten Polycarboxylatverdicker möglich. Beispiele hierfür sind Polycarboxylate, Urethanverdicker, Polysaccharide und Celluloseether.at The emulsion paint, it is also essential that a thickener is used. The thickener is used at 01.3% by weight. Out In terms of material, thickeners are in particular all known ones Polycarboxylate thickener possible. Examples of this are polycarboxylates, urethane thickeners, polysaccharides and cellulose ethers.
Die Dispersionsfarbe kann selbstverständlich Additive in einer Menge bis zu 5 Gew. -% enthalten. Beispiele für derartige Additive sind Dispergiermittel, Stabilisatoren, Entschäumer, Konservierungsmittel und/oder Hydrophobierungsmittel.The Emulsion paint can of course additives in an amount up to 5% by weight. Examples of such additives are dispersants, Stabilizers, defoamers, Preservatives and / or water repellents.
Wesentlich ist, dass die Dispersionsfarbe, wie vorstehend beschrieben, ausgezeichnet geeignet ist, um sie mittels eines Spritzverfahrens zu verarbeiten. Die Dispersionsfarbe wird hierbei aus einem Reservoir, bevorzugt aus einem Farbgebinde, über eine Fördereinheit und einer Verbindungsleitung zu einer Airless-Spritzpistole geführt. Wichtig dabei ist, dass der Spritzdruck, der dabei eingestellt wird, 50 – 135 bar, bevorzugt 70 – 70 bar, gemessen an der Airlsess-Spritzpistole, beträgt. Dadurch werden offensichtlich alle charakteristischen Größen, die für eine Zerstäubung wichtig sind, wie Düsendurchmesser d, Lamellendicke l, mittlere Austrittsgeschwindigkeit u, die Viskosität v, sowie die Oberflächenspannung o und die Dichte p günstig beeinflusst. Damit ergeben sich im Schnitt größere Tröpfchen, verglichen mit an und für sich bekannten Airless-Verfahren, sowie sehr hohe Auftragswirkungsgrade bis zu 99%.Essential is that the emulsion paint is excellent as described above suitable for processing by means of a spraying process. The emulsion paint is in this case from a reservoir, preferred from a color container, over a conveyor unit and a connecting line led to an airless spray gun. Important it is that the injection pressure, which is set here, 50-135 bar, preferably 70-70 bar, measured on the Airlessess spray gun. Thereby Obviously, all the characteristic quantities that are important for atomization become are, like nozzle diameter d, lamella thickness l, average outlet velocity u, the viscosity v, and the surface tension o and the density p favorable affected. This results in larger droplets on average, compared with on and for themselves known airless method, and very high order efficiencies up to 99%.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn als Fördereinrichtung eine Membranpumpe eingesetzt wird. Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, wenn die Verbindungsleitung z.B. in Form eines Schlauches, beheizbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Dispersionsfarbe vom Vorratsbehälter, d.h. von einem Farbgebinde durch die Fördereinheit zum Zerstäuber im Wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur geführt werden kann. Günstig ist es hierbei, wenn die Temperatur im Bereich von 27 – 40°C, insbesondere von 30 – 38°C, eingestellt wird. Das Spritzverfahren muß dabei so geführt werden, dass die vorstehend genannten Temperaturen bei der Spritzpistole erreicht werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die überragenden Eigenschaften der Dispersionsfarbe, wie vorstehend erläutert, erhalten bleibt.Advantageous It is also when, as a conveyor a diaphragm pump is used. It has continued to prove beneficial if the connection line is e.g. in the form of a hose, heated is. This can ensure that the emulsion paint from the reservoir, i.e. from a colored container through the conveyor unit to the atomizer in the Essentially independent led by the ambient temperature can be. Cheap in this case it is when the temperature is in the range of 27-40 ° C, in particular from 30 - 38 ° C, set becomes. The spraying process must be done so led be that the above temperatures in the spray gun be achieved. This will ensure that the outstanding Properties of the emulsion paint, as explained above, obtained remains.
Überraschend hierbei ist es besonders, dass trotz der beim Spritzen eingesetzten hohen Drücke und der Temperatur die positiven physikalischen Eigenschaften, d.h. insbesondere die hohe Viskosität, im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird.Surprised Here it is special that despite the used during spraying high pressures and the temperature the positive physical properties, i. in particular the high viscosity, in Essentially not affected becomes.
Als weiterhin günstiger Faktor hat es sich erwiesen, wenn die eingesetzte Airless-Spritzpistole mit einer Doppeldüse ausgerüstet ist. Die Anordnung der Ausgestaltung der Doppeldüsen sollte dabei so gewählt sein, dass sich die Spritzstrahlen in Längsrichtung überschneiden. Hierzu sind die Doppeldüsen in Form von zwei in Reihe angeordneten schlitzartigen Düsenöffnungen als besonders günstig anzusehen.When still cheaper Factor it has been proven when the airless spray gun used with a double nozzle equipped is. The arrangement of the configuration of the double nozzles should be chosen so that the spray jets overlap in the longitudinal direction. These are the double nozzles in the form of two slit-like nozzle openings arranged in series as a particularly cheap to watch.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung zum Auftragen von Farbe im Spritzverfahren ist nachfolgend anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The according to the invention trained device for applying paint by spraying is below with reference to a schematically illustrated embodiment explained.
Die
in der Zeichnung dargestellte und mit
Hierbei
ist es wesentlich, dass das Spritzverfahren derart geführt wird,
dass ein Spritzdruck, gemessen an der Airless-Spritzpistole
Wesentlich
ist weiterhin, dass die Airless-Spritzpistole
Mittels
der Vorrichtung
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Effective date: 20050414 |
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Representative=s name: GEITZ TRUCKENMUELLER LUCHT CHRIST PATENTANWAEL, DE |