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Druckbehälter oder Dosierpumpe?

Eignung von Druckbehälter und Dosierpumpen für kombinierte Doppellinien (Linienkombinationen).



Druckbehälterförderung

 

Der Nachteil einer Druckbehälterförderung liegt darin, dass die Ausflussmenge von Veränderungen des Gesamt-Austrittsquerschnittes aller angeschlossenen Applikationsorgane, wie z.B. Spotflex® Spritzbalken oder Farbpistolen abhängig ist. Wenn der Gesamtaustrittsquerschnitt geändert wird, ändert sich immer auch die austretende Gesamtmenge - allerdings nicht so wie gewünscht.

 

 



 

Beim Öffnen eines zweiten Applikationsorgans - beispielsweise beim Erzeugen der in Abb. 1 gezeigten Linienkombinationen - wird die doppelte Materialmenge benötigt. Diese stellt sich bei Benutzung eines Druckbehälters indes nicht ein, wie durch die Messergebnisse eines einfachen Versuches bestätigt wird (siehe Abb. 1 und 2).

In der Spalte 1 sind in Abhängigkeit vom Behälterdruck die Ausflussmengen aus nur einem geöffneten Spotflex®-Spritzbalken eingetragen, in der Spalte 2 die Werte bei zwei geöffneten Spritzbalken.

Bei dem Versuch Nr. 2 (Abb. 2) liegt bei einer Einzellinie bei 3,0 bar Behälterdruck eine Materialmenge von 10,7 kg/min vor. Im Bereich der Doppellinie ist die doppelte Materialmenge von 21,4 kg/min notwendig (Spalte 4).

Ergeben hat sich aber eine tatsächliche Menge von nur 15,9 kg/min (Spalte 2), das sind 25 % weniger als notwendig.

Eine Linienkombination würde dem in Abb. 3 gezeigten Aussehen ähneln. Im Bereich der Doppellinie sind die Agglomerate sichtbar magerer ausgebildet, im Bereich der Einzellinie voluminöser.

Erklärung

Bei höherem Durchfluss wächst auch der Widerstand im Leitungssystem bis zur Verzweigung V (Abb. 1), der nur durch eine Luftdruckerhöhung kompensiert werden könnte.

Wie man an diesen wenigen Messwerten sieht, würde sich die erforderliche doppelte Menge erst bei einem um 1 bar höheren Behälterdruck einstellen, nämlich bei 4 bar.

Bei Öffnen des Spritzbalkens für die zweite Linie müsste also der Behälterluftdruck innerhalb von Millisekunden um 1 bar erhöht werden und beim Schließen ebenso schnell um 1 bar gesenkt werden. Das ist aus physikalischer Sicht leider nicht möglich.

 


Dosierpumpen

Systeme mit HOFMANN-Dosierpumpen verhalten sich grundsätzlich anders. Eine Pumpe ist nicht einfach nur Ersatz für einen Druckbehälter, denn:

  1. Die Fördermenge ist proportional zur Drehzahl, und zwar unabhängig von der Viskosität und den Viskositätsänderungen des Materials sowie unabhängig vom Druck und den Änderungen des Druckes.
  2. Bei abrupter Verdoppelung der Drehzahl ergibt sich abrupt eine Verdoppelung der Fördermenge.


Wirkzusammenhang

Der Wirkzusammenhang von Druckbehälter und Dosierpumpe ist unterschiedlich:

  • Beim Druckbehälterverfahren ist die austretende Materialmenge eine Folge von Luftdruck, Viskosität und der Widerstände im System.
  • Bei Dosierpumpen spielen Druck, Viskosität und Widerstände keine Rolle, denn die Materialfördermenge wird servo-hydraulisch geregelt. Die Materialfördermenge lässt sich hierdurch innerhalb weniger Millisekunden auf die benötigte Menge einregeln (verdoppeln, verdreifachen – halbieren, dritteln).






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