Was ist besser – Membran oder Kolbenpumpe als Airless Farbspritzgerät?

Membranpumpe oder Kolbenpumpe als Airless Farbspritzgerät? Was ist besser? Im Beratungsgespräch mit Kunden bekommen wir häufig diese Fragen gestellt. Die Antwort darauf ist nicht ganz einfach und hängt von den Bedürfnissen des Kunden und dem jeweiligen Einsatzbereich ab. Im 17. Teil unserer Videoserie “Airless Tipps” schauen wir uns die Thematik Membran- oder Kolbenpumpe einmal genauer an.

Sowohl Kolbenpumpen als auch Membranpumpen haben ihre Berechtigung und können richtig eingesetzt gute Arbeitsergebnisse erzielen. Deshalb besprechen wir im folgenden Beitrag einige Vor- und Nachteile von Membran- und Kolbenpumpen im Einsatz als Airless Farbspritzgerät. Doch vorab ein Vergleich der Membran- und Kolbenpumpentechnik sowie Informationen zur Funktionsweise.

 

Technischer Aufbau von Membran und Kolbenpumpen für Farbspritzgeräte

Membran- und Kolbenpumpen unterscheiden sind im Aufbau und in der Funktionsweise, deshalb hier ein kurzer technischer Ausblick mit den wesentlichen Punkten zum Aufbau und zur Funktion der beiden Pumpentypen.

Aufbau und Funktion einer Membranpumpe für Airlessgeräte

Eine Membran aus Kunststoff sorgt durch schnelle Hübe und Bewegung für den Aufbau des Drucks in Airless Farbspritzgeräten. Als Antrieb dient meist ein Elektromotor, aber es gibt auch druckluftbetriebene Pumpen. Zudem sorgen ein Einlassventil und ein Auslassventil für die Steuerung des Drucks und den gleichmäßigen Materialfluss. Reguliert wird der gewünschte Arbeitsdruck über ein Druckregelventil. Der Aufbau ist also sehr einfach, als Antrieb dient im Regelfall ein elektrischer Motor. Weitere elektronische Bauteile sind nicht verbaut. Auf Grund dieses einfachen Aufbaus verfügen Membranpumpen im Gegensatz zu elektrischen Kolbenpumpen über keinen Mechanismus zur Erkennung des Druckbedarfs und arbeiten deshalb als “Dauerläufer”. Die Pumpe läuft also permanent sowie sie angeschaltet wird.

Aufbau und Funktion einer Kolbenpumpe für Airless Farbspritzgeräte

Eine elektrische Kolbenpumpe ist im Aufbau komplexer als eine Membranpumpe. Der Antrieb erfolgt ebenfalls über einen Elektromotor (es gibt auch druckluftbetriebene Modelle, aber dazu mehr an anderer Stelle). Durch den Kolbenhub, also die Bewegung des Kolbens wird Farbe angesaugt. Auch bei diesem Pumpentyp sorgen Ventile für den gleichmäßigen Farbfluss. Wie bei der Membranpumpe gibt es auch bei der Kolbenpumpe ein Druckregelventil zur Regulierung des gewünschten Arbeitsdrucks. Im Gegensatz zur Membranpumpe, die als “Dauerläufer” funktioniert, arbeitet eine elektrische Kolbenpumpe komplexer. Elektrische Kolbenpumpen erkennen den eingestellten Arbeitsdruck (z. B. 120 bar). Die Pumpe arbeitet bis zu diesem Druckbereich, der Motor schaltet sich ab sobald der gewünschte Arbeitsdruck erreicht wurde. Wird dann gespritzt fällt der Druck ab, die Kolbenpumpe erkennt den Druckabfall unmittelbar und beginnt wieder Farbe zu pumpen bis der gewünschte Druckbereich erreicht ist.

 

Zur Umsetzung dieser intelligenten Pumpentechnik ist eine elektronische Steuerung notwendig, die den Druck permanent über einen Drucksensor misst und diese Information an das “elektronische Gehirn” des Farbspritzgerätes, die Platine weiterleitet. Von dort aus erfolgt der jeweilige Befehl an den Motor. Der Motor springt an, wenn mehr Arbeitsdruck benötigt wird und schaltet sich ab, wenn der gewünschte Druckbereich von zum Beispiel 120 bar erreicht ist. Zur Überwachung und Steuerung sind an elektronischen Kolbenpumpen meist auch weitere elektronische Bauteile wie digitale Displays oder sogar Fernsteuerungen verbaut.

Vorteile und Nachteile der Membran- und Kolbenpumpentechnik

Aber wo liegen nun die Vor- und Nachteile der Membran- und Kolbentechnik bei Airless Farbspritzgeräten? Hier gibt es viele Argumente zu berücksichtigen. Einige davon werden in dem folgenden Abschnitt aufgegriffen, unter anderem die Frage nach dem Verschleiß, den Kosten für Anschaffung sowie Wartung und Reparatur. Zudem werden die technischen Vor- und Nachteile sowie einige Anwendungsbeispiel berücksichtigt.

Verschleiß bei Airless Membran- und Kolbenpumpen

Wie bereits festgestellt handelt es sich bei Airless Membranpumpen um “Dauerläufer” die permanent pumpen, während Kolbenpumpen nur dann arbeiten, wenn Druck benötigt wird. Dadurch sollte ein höherer Verschleiß an den Bauteilen von Membranpumpen auftreten, da die mechanische Beanspruchung der Bauteile bei gleicher Nutzung höher ist als bei der intelligenten Kolbenpumpentechnik. Ein scheinbar klares Argument für eine Kolbenpumpe als Farbspritzgerät, doch so einfach ist es nicht. Auch wenn der Verschleiß an einigen Bauteilen von Kolbenpumpen geringer ausfällt, so ist eine Membranpumpe viel einfacher aufgebaut. Viele Bauteile die an einer Kolbenpumpe verbaut sind, existieren an einer Membranpumpe gar nicht. Bauteile die nicht existieren, können auch nicht kaputt gehen. Das betrifft besonders elektronische Bauteile an Kolbenpumpen wie die Platine, den Drucksensor und das digitale Display zur Druckanzeige.

Kosten für Wartung und Reparatur von Kolben- und Membranpumpen bei Airlessgeräten

Es lässt sich als zusammenfassen, dass an einer Membranpumpe an einigen Bauteilen ein höherer Verschleiß besteht. Allerdings ist die Membranpumpe einfach aufgebaut. Dadurch ist eine einfachere Wartung und Reparatur möglich und kleinere Probleme können dadurch von vielen Anwendern auch selbst behoben werden. Zudem verfügt eine elektrische Kolbenpumpe über weit mehr elektronische Bauteile, die im Schadensfall meist durch eine Fachwerkstatt getauscht werden müssen und oft sehr teuer sind. Besonders gravierend ist dabei ein Platinenschaden, der schnell mehrere hundert Euro kostet und bei größeren Airlessgeräten auch die tausend Euro Marke erreichen kann.

Preisunterschiede in der Anschaffung zwischen Airless Membran- und Kolbenpumpe

Membranpumpen gibt es vor allem von Wagner, aber auch FARBMAX hat Membranpumpen im Programm. Graco bietet im Handwerkssegment ausschließlich Kolbenpumpentechnik, die natürlich auch bei den anderen Herstellern wie Wagner, Storch, Titan oder FARBMAX zu haben ist. Sowohl im Einsteigersegment als auch im gehobenen Qualitätsbereich sind Membran- und Kolbenpumpen zu vergleichbaren Preisen verfügbar.

Einsatzbereich von Airless Membran- und Kolbenpumpen

Je nach Einsatzbereich kann eine Membran- oder Kolbenpumpe Vor- und Nachteile bieten, hier klopfen wir einige Einsatzbereiche und Materialen ab, um diese Vor- und Nachteile am Beispiel von Lack und Spachtelmasse etwas herauszuarbeiten.

Lack und Verarbeitung von geringen Farbmengen mit Airlessgeräten

Bei der Verarbeitung von Lack, Lasuren und geringen Mengen sehe ich einige Vorteile bei der Membranpumpentechnik. Der Farbzugang bei Membranpumpen erfolgt meist von oben in das Spritzgerät. Bei den meisten Membranpumpenmodellen lässt sich dort direkt ein Farbtrichter zur Verarbeitung von Kleinmengen aufschrauben. Dadurch ist der Weg der Farbe besonders kurz und man benötigt möglichst wenig Material zum befüllen und zum Betrieb des Farbspritzgerätes. Zur Funktion muss das Spritzgerät mit Farbe befüllt sein. Bei der Verarbeitungen von Kleinmengen wie zum Beispiel 1,5 l ist also ein kurzer Materialweg von Vorteil, da man weniger Lack oder Farbe zum Befüllen des Spritzgerätes benötigt. Bei Kolbenpumpen erfolgt die Ansaugung meist von unten, sodass man die Trichter meist über ein zusätzliches Materialrohr mit der Kolbenpumpe verbindet. So benötigt man mehr Lack oder Farbe zum Befüllen.

Zudem können auch leistungsstärkere Membranpumpen mit kurzen und dünneren Farbschläuchen (zum Beispiel in 7,5 m Länge und einem Innendurchmesser von 4 mm (DN4)) betrieben werden. Dadurch wird der Materialbedarf zum Befüllen und Betrieb der Pumpe ebenfalls reduziert. Bei leistungsstärkeren elektrischen Kolbenpumpen sind längere Schläuche mit größerem Innendurchmesser notwenig. Denn diese dienen auch als Puffer und es kann sonst zu Rückkopplungseffekten führen, die sich negativ auf das Spritzbild auswirken können.

Membranpumpe als Kombigerät für Lack- und Dispersion

Auch für Anwender, die ein Farbspritzgerät zum Auftrag von Lack und Dispersionsfarbe nutzen wollen, bietet sich der Einsatz von Airless Membranpumpen an. Denn Membranpumpen kann man schnell umbauen und mit einem Trichter für Kleinmengen ausstatten. In dem Beitrag Wagner SuperFinish SF 23 Plus – welche Ausstattung ist die richtige für meine Projekte? beleuchten wir dieses Thema ausführlich am Beispiel einer Wagner SF 23 Plus. Auch hier greift der bereits angesprochene Vorteil von Membranpumpen bei der Verarbeitung von Kleinmengen unterhalb von 5 Litern, wie sie häufig bei Wohnungssanierungen und den damit verbundenen Lackierarbeiten von Heizkörpern, Fenstern und Türen auftreten. Natürlich gibt es auch geeignete elektrische Kolbenpumpen für diese Einsatzbereiche, aber die Kombination eines Airless Spritzgerätes für die beiden Einsatzbereichen Lack und Wandfarbe können mit einer Membranpumpe meist vorteilhafter umgesetzt werden.

Kolbenpumpen für hochviskose Materialien wie Spachtelmasse oder Bitumen

Soweit lässt sich feststellen, dass für Lacke, Lasuren, Dispersions-, Mineral- oder Latexfarben sowohl Membran- als auch Kolbenpumpen eingesetzt werden können und sich für bestimmte Arbeitsbereiche und Einsätze einige Vor- und Nachteile ergeben. Für hochviskose Materialien wie Brandschutz, Bitumen oder Spachtelmasse sieht es anders aus. Hier sollte Kolbenpumpentechnik eingesetzt werden, da diese Arbeitsbereiche überhalb der Leistungswerte und Möglichkeiten der meisten Membranpumpen liegen. Kolbenpumpen sind hier kraftvoller und verfügen über die Fähigkeit dickere und hochviskose Materialien leichter zu zerstäuben.

Für die mesten Arbeitsbereiche sind sowohl Membran- als auch Kolbenpumpen einsetzbar, die wichtigsten Ausnahmen haben wir benannt. Neben diesen Argumenten spielen bei der Auswahl eines Farbspritzgerätes natürlich auch andere Askpete wie der Preis, das Design sowie die eigene Arbeitserfahrung eine wichtige Rolle.

Solltet Ihr Fragen zu Auswahl der richtige Membran- oder Kolbenpumpe für Eure Projekte haben, so stehen wir Euch gern unter Tel. 030/22015436, per Mail über unser Kontaktformular oder direkt in unserem Service-Stützpunkt zur Verfügung.

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