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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, und/oder zumindest eines Teils einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Gemäß dem Stand der Technik weist eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, insbesondere druckluftzerstäubende Farbspritzpistole, an ihrem Kopf eine Farbdüse auf, welche in den Pistolenkörper eingeschraubt wird. Die Farbdüse weist an ihrem vorderen Ende häufig ein hohlzylindrisches Zäpfchen auf, aus deren vorderer Mündung beim Betrieb der Spritzpistole das zu verspritzende Material austritt. Die Farbdüse kann in ihrem vorderen Bereich jedoch auch konisch ausgestaltet sein. Der Pistolenkopf weist in der Regel ein Außengewinde auf, über das ein Luftdüsenring mit einer darin angeordneten Luftkappe am Pistolenkopf angeschraubt wird. Die Luftkappe weist eine zentrale Öffnung auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Farbdüsenzäpfchens bzw. der Außendurchmesser des vorderen Endes einer konischen Farbdüse. Die zentrale Öffnung der Luftkappe und das Zäpfchen bzw. das vordere Ende der Farbdüse bilden zusammen einen Ringspalt. Aus diesem Ringspalt tritt die sogenannte Zerstäuberluft aus, welche in der oben beschriebenen Düsenanordnung ein Vakuum an der Stirnfläche der Farbdüse erzeugt, wodurch das zu verspritzende Material aus der Farbdüse herausgesaugt wird. Die Zerstäuberluft trifft auf den Farbstrahl, wodurch der Farbstrahl in Fäden und Bänder zerrissen wird. Diese Fäden und Bänder zerfallen aufgrund ihrer hydrodynamischen Instabilität, der Wechselwirkung zwischen der schnell strömenden Druckluft und der Umgebungsluft sowie aufgrund von aerodynamischen Störungen zu Tröpfchen, welche durch die Zerstäuberluft von der Düse weggeblasen werden.
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Die Luftkappe weist häufig ferner zwei Hörner auf, welche einander diametral gegenüberstehen und in Ausströmrichtung über den genannten Ringspalt und die Materialauslassöffnung hinausstehen. Von der Rückseite der Luftkappe verlaufen zwei Versorgungsbohrungen, d.h. Hornluftzuführkanäle, zu Hornluftbohrungen in den Hörnern. In der Regel weist jedes Horn zumindest eine Hornluftbohrung auf, bevorzugt weist jedes Horn jedoch zumindest zwei Hornluftbohrungen auf, aus welchen die Hornluft austritt. Die Hornluftbohrungen sind in der Regel so orientiert, dass sie auf die Düsenlängsachse in Austrittsrichtung nach dem Ringspalt zeigen, sodass die aus den Hornluftbohrungen austretende sogenannte Hornluft die bereits aus dem Ringspalt ausgetretene Luft bzw. den Farbstrahl oder den bereits zumindest teilweise entstandenen Farbnebel beeinflussen können. Dadurch wird der Farbstrahl oder auch Spritzstrahl mit ursprünglich kreisrundem Querschnitt (Rundstrahl) an seinen den Hörnern zugewandten Seiten zusammengedrückt und in senkrecht dazu stehender Richtung verlängert. Dadurch entsteht ein sogenannter Breitstrahl, welcher eine größere Flächenlackiergeschwindigkeit erlaubt. Neben der Verformung des Spritzstrahls bezweckt die Hornluft eine weitere Zerstäubung des Spritzstrahls.
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In den Pistolenkörper, d.h. den Grundkörper der Spritzpistole, sind in der Regel Luftkanäle eingebracht, wobei Luft aus einem der Kanäle, wie oben beschrieben, zur Verwendung als Zerstäuberluft zum genannten Ringspalt geleitet wird, und Luft aus einem anderen Kanal, wie oben beschrieben, zur Verwendung als Hornluft zu den genannten Hornluftöffnungen geleitet wird. Hierzu münden die Luftkanäle in einer Stirnfläche des Kopfs des Pistolenkörpers und werden über eine Luftverteiler-Anordnung zum Ringspalt bzw. zu den Hornluftbohrungen geleitet. Die Luftverteiler-Anordnung umfasst häufig einen Luftverteiler-Ring, der den Zerstäuberluftbereich und den Hornluftbereich voneinander trennt.
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Der Pistolenkörper, die Farbdüse, die Luftkappe, der Luftdüsenring und ggf. weitere Komponenten der Spritzpistole sind in der Regel aus Metall hergestellt. So besteht der Pistolenkörper häufig aus einer Aluminiumlegierung, die Farbdüse aus Edelstahl und die Luftkappe sowie der Luftdüsenring aus einer Messinglegierung.
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Die verschiedenen Komponenten werden durch verschiedene Verfahren hergestellt. Zur Fertigung des Pistolenkörpers beispielsweise wird häufig ein Metallstab, vorzugsweise aus Aluminium, derart gebogen, dass ein kurzer oberer Teil zu einem längeren unteren Teil in einem Winkel von etwa 100° bis 120° steht. Anschließend wird der Metallstab geschmiedet, bis er in etwa die gewünschte Form besitzt. Dabei wird der Metallstab erhitzt und zwischen zwei Werkzeugen durch mehrere Werkzeugschläge umgeformt. Anschließend werden die Überstände, d.h. der außen am eigentlichen Schmiedeteil befindliche Grat, entfernt, der Pistolenkörper wird geschliffen. Danach werden Bohrungen, Aussparungen oder ähnliches, beispielsweise für Luftkanäle, Farbkanäle, Anbauteile etc. sowie Gewinde in den Pistolenkörper eingebracht. Abschließend wird der Pistolenkörper beschichtet, z.B. eloxiert oder verchromt, und poliert. Alternativ kann der Pistolenkörper mittels Formguss gefertigt werden.
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Bei anderen Teilen der Farbspritzpistole, beispielsweise der Farbdüse, der Luftkappe, dem Luftdüsenring, dem Luftanschluss, der Farbnadel sowie den Drehknöpfen kann es sich um Drehteile handeln, die nach dem Drehen gefräst, gezogen und/oder gebohrt werden können, um ihnen ihre endgültige Gestalt zu geben. Auch diese Teile können beschichtet, z.B. eloxiert oder verchromt, und poliert werden. Alternativ können auch diese Teile gegossen werden.
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Nachteilig am Stand der Technik ist, dass insbesondere die Herstellung des Pistolenkörpers, aber auch die Herstellung anderer Teile der Spritzpistole, zeit- und kostenaufwändig sind. Neben den oben genannten sind häufig weiter Schritten vorgesehen, bspw. um das Material und/oder die Oberfläche der Pistolenkörper zur optimieren.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, und/oder zumindest eines Teils einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, bereitzustellen, mit dem Spritzpistolen, insbesondere Farbspritzpistolen, und/oder zumindest ein Teil von Spritzpistolen, insbesondere Farbspritzpistole, einfacher, jedoch mit zumindest ebenso guter Genauigkeit wie mit den Verfahren gemäß dem Stand der Technik, herstellbar sind.
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Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, bereitzustellen, die einfacher herstellbar ist als Spritzpistolen gemäß dem Stand der Technik und die funktionssicher ist.
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Die erste Aufgabe wird mittels eines Verfahrens zur Herstellung einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, und/oder zumindest eines Teils einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gelöst, wobei das Verfahren als zumindest einen Schritt das Pulverspritzgießen zumindest eines ersten Teils einer Spritzpistole, insbesondere des Pistolenkörpers, eines Teils des Pistolenkörpers, eines Anbau- und/oder Zubehörteils und/oder eines Teils eines Anbau- und/oder Zubehörteils, umfasst.
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Die zweite Aufgabe wird mittels einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gelöst, wobei sie zumindest einen mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben genannten und weiter unten näher beschriebenen Verfahrens, hergestellten Teil aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zumindest ein Schritt bei der Herstellung einer Spritzpistole und/oder zumindest eines Teils davon das Pulverspritzgießen zumindest eines ersten Teils einer Spritzpistole, umfasst. Bei dem ersten Teil kann es sich insbesondere um den Pistolenkörper, um einen Teil des Pistolenkörpers, um ein Anbau- und/oder Zubehörteil und/oder um ein Teil eines Anbau- und/oder Zubehörteils handeln. Alle möglichen Anbau- und Zubehörteile können damit gemeint sein, wie z.B. Farbbecher, Farbnadeln, Luftanschlüsse, Düsen, Abzugsbügel oder Einstellelemente wie Drehknöpfe.
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Unter Pulverspritzgießen ist vorliegend insbesondere PIM (Powder Injection Moulding), MIM (Metal Injection Moulding) und CIM (Ceramic Injection Moulding) zu subsummieren. Pulverspritzgießen erlaubt insbesondere die Herstellung von Bauteilen mit komplexen Geometrien.
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Zunächst wird ein feines Metall- oder Keramikpulver mit einem sog. Binder zu einer homogenen Masse vermischt. Die entstandene Mischung wird als Feedstock bezeichnet. Als Metall- oder Keramikpulver eignen sich sinterfähige Pulver mit geeigneter Korngröße, wie beispielsweise Oxid-, Silikat- und Nitridkeramiken, Carbide, transluzente Keramik, Metalle sowie Metalllegierungen, einschließlich Edelmetalle. Als Binder wurden vormals hauptsächlich Polyolefin-Wachsmischungen verwendet, welche inzwischen häufig durch teillösliche Systeme ersetzt wurden. Bei den teillöslichen Systemen kann ein Teil des Binders in organischen Lösungsmitteln herausgelöst werden. Andere Bindersysteme beruhen auf dem katalytischen Abbau von Polyoxymethylen (POM) durch starke Säuren. Für die vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäße Spritzpistole können jedoch alle möglichen Binder zum Einsatz kommen.
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Der Feedstock wird erwärmt und dadurch aufgeschmolzen, bevor die Schmelze, ähnlich wie beim Kunststoffspritzgießen, in ein geschlossenes Formwerkzeug eingespritzt wird. Die Schmelze füllt die Form, welche häufig auch als Kavität bezeichnet wird, vollständig aus und plastifiziert. Der so entstandene Formkörper wird auch als Grünteil oder Grünling bezeichnet.
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Das Grünteil wird anschließend einem Entbinderungsprozess zugeführt, im Rahmen dessen der Binder entfernt wird. Je nach verwendetem Binder erfolgt die Entbinderung thermisch, katalytisch oder durch Lösemittel. Bauteile aus Metallpulver werden nach dem Entbindern als Braunteile oder Braunlinge bezeichnet, Bauteile aus Keramikpulver als Weißteile oder Weißlinge. Diese Teile sind sehr porös und weisen eine sehr geringe Festigkeit auf. Erst nach dem Sintern haben die Bauteile ihre gewünschten mechanischen und geometrischen Eigenschaften, wobei eine anschließende Nachbearbeitung dennoch vorgesehen sein kann. Als Nachbearbeitungsverfahren können, je nach Material, alle Prozesse in Frage, die auch bei konventionell gefertigten Bauteilen zur Anwendung kommen. So kann z.B. die Oberfläche durch Sandstrahlen, Schleifen oder Polieren nachbearbeitet werden, das Bauteil kann mittels Dünnschichttechnologie, Galvanisieren oder Lackieren beschichtet werden, Bauteile können verschweißt, gelötet oder montiert werden, das Bauteil kann einer Wärmebehandlung unterzogen und/oder spanend bearbeitet werden und/oder es kann umgeformt, insbesondere gebogen werden.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt jedoch gerade darin, die Spritzpistole und/oder ein Teil einer Spritzpistole einfacher, schneller und kostengünstiger herstellen zu können als mit den Verfahren gemäß dem Stand der Technik, was insbesondere dadurch erreicht wird, dass weniger Nachbearbeitung und damit weniger Prozessschritte nötig sind als beim Stand der Technik. Gleichzeitig sind sehr enge Fertigungstoleranzen und eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit realisierbar. Ferner können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Geometrien gefertigt werden, die durch spanende Bearbeitung nicht oder nur aufwendig hergestellt werden können. Gerade bei Spritzpistolen können beispielsweise sehr enge Schlitze, Luftkanäle mit anderen als kreisrunden Querschnitten, oder andere besondere Geometrien vorteilhaft sein.
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Die zweite Aufgabe wird durch eine Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, gelöst, wobei sie zumindest ein mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben genannten und weiter unten näher beschriebenen Verfahrens, hergestelltes Teil aufweist.
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Bei diesem Teil kann es sich wie bei den erfindungsgemäßen Verfahren z.B. um den Pistolenkörper, d.h. den Grundkörper einer Spritzpistole, oder um Anbau- und/oder Zubehörteile handeln. Als Anbau- und/oder Zubehörteile sind auch hier alle möglichen Teile zu verstehen, die direkt oder indirekt an den Pistolenkörper angebracht oder in den Pistolenkörper eingebracht werden können, wie z.B. Farbbecher, Farbdüse, Luftkappe, Luftdüsenring, Luftverteilerring, Luftanschluss, Farbnadel, Luftmikrometer, Rund-Breitstrahlregulierung, Aufhängehaken, Materialmengenregulierung, Drehknöpfe, Dichtungen, Schrauben, Farbmarkierungsstücke oder sonstiges.
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Die erfindungsgemäße Spritzpistole zeichnet sich dadurch aus, dass sie sehr flexibel ausgestaltet werden kann. Sie kann je nach Wunsch besonders leicht, besonders stabil und/oder flexibel hinsichtlich Form und Größe ausgestaltet sein und/oder weitere gewünschte Eigenschaften aufweisen.
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Für das Pulverspritzgießen im Rahmen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird bevorzugt zumindest ein Metallpulver und/oder ein Keramikpulver, insbesondere eine Titanlegierung, insbesondere Ti-6AI-4V, verwendet. Als Metall- oder Keramikpulver eignen sich vorliegend sinterfähige Pulver mit geeigneter Korngröße, wie beispielsweise Oxid-, Silikat- und Nitridkeramiken, Carbide, transluzente Keramik, Metalle sowie Metalllegierungen, einschließlich Edelmetalle. Durch die Vielzahl an verwendbaren Stoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften können auch die Eigenschaften der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Spritzpistole bzw. des mittels Pulverspritzgussverfahren hergestellten Teils einer Spritzpistole flexibel eingestellt werden. Vor allem Ti-6AI-4V zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus.
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Ti-6AI-4V besteht größtenteils aus Titan und umfasst außerdem zumindest rund 6 Massenprozent Aluminium und rund 4 Massenprozent Vanadium. Es kann jedoch auch Spuren, in der Regel unter 0,5 %, von Eisen, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und/oder anderen Elementen aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann bevorzugt zumindest die folgenden Schritte umfassen: Vermischen eines Metallpulvers und/oder eines Keramikpulvers mit einem Binder, insbesondere einem organischen Binder; Aufschmelzen des Binders, insbesondere in einem Schneckenaggregat; Einspritzen des Gemisches aus Binder und Metallpulver und/oder Keramikpulver in ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Formteils; Entfernen des Binders aus dem Formteil; Sintern des Formteils. Diese Schritte sind sehr gut beherrschbar und ermöglichen eine praktisch ausschussfreie Herstellung der Spritzpistolen, insbesondere Farbspritzpistolen, und/oder der Teile von Spritzpistolen.
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Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als weitere Schritte das Herstellen eines zweiten Teils einer Spritzpistole, insbesondere Farbspritzpistole, und das Einbringen und/oder Anbringen des zweiten Teils in bzw. an das erste Teil einer Spritzpistole und/oder das Einbringen und/oder Anbringen des ersten Teils in bzw. an das zweite Teil einer Spritzpistole.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann also vorsehen, dass ein erstes Teil einer Spritzpistole und ein zweites Teil einer Spritzpistole hergestellt wird. Bei dem ersten wie auch dem zweiten Teil einer Spritzpistole kann es sich z.B. um den Pistolenkörper, d.h. den Grundkörper einer Spritzpistole, oder um Anbau- und/oder Zubehörteile handeln. Als Anbau- und/oder Zubehörteile sind vorliegend beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Spritzpistole alle möglichen Teile zu verstehen, die direkt oder indirekt an den Pistolenkörper angebracht oder in den Pistolenkörper eingebracht werden können, wie z.B. Farbbecher, Farbdüse, Luftkappe, Luftdüsenring, Luftverteilerring, Luftanschluss, Farbnadel, Luftmikrometer, Rund-Breitstrahlregulierung, Aufhängehaken, Drehknöpfe, Materialmengenregulierung, Dichtungen, Schrauben, Farbmarkierungsstücke oder sonstiges. Bei dem ersten und/oder dem zweiten Teil einer Spritzpistole kann es sich auch um einen Teil eines Teils einer Spritzpistole handeln, z.B. um einen Teil des Pistolenkörpers, um den Teil einer Farbdüse etc.. Das zweite Teil einer Spritzpistole kann mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels eines konventionellen Verfahrens wie Schmieden oder Formgießen, hergestellt werden, oder wie das erste Teil mittels Pulverspritzgießen, wobei sich das Pulverspritzgussverfahren zur Herstellung des zweiten Teils hinsichtlich der Art des Pulverspritzgussverfahrens, hinsichtlich des verwendeten Materials oder in anderer Weise vom Pulverspritzgussverfahren zur Herstellung des ersten Teils unterscheiden kann. Das besagte zweite Teil einer Spritzpistole kann auch mittels mehrerer nacheinander vorgesehener Verfahren bzw. Verfahrensschritte hergestellt werden. Beispielsweise kann das Teil, z.B. der Pistolenkörper, zuerst geschmiedet werden, bevor er durch Bohren, Fräsen oder auf sonstige Weise weiterbearbeitet wird.
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Durch die Verwendung und Kombination von Teilen, die mittels verschiedener Herstellverfahren und/oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt wurden, können die Vorteile der Herstellverfahren bzw. der Materialien in vorteilhafter Weise genutzt und miteinander kombiniert werden. So können z.B. Teile, bei denen keine besonders hohe Maßhaltigkeit erforderlich ist, mittels einfacher und dadurch kostengünstiger Verfahren hergestellt werden, während qualitätskritische Komponenten mittels genauerer aber möglicherweise teurerer Verfahren hergestellt werden. Die Herstellverfahren und/oder die Materialien können außer in Abhängigkeit von den Kosten und der Fertigungstoleranzen auch in Abhängigkeit von der gewünschten Härte, Festigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Kratzbeständigkeit, äußeren Erscheinung, Haptik, Beschichtbarkeit, Herstelldauer, dem gewünschten Gewicht, dem Wartungs- oder Pflegeaufwand oder in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften gewählt werden.
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Besonders bevorzugt umfasst das erste Teil zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen Hohlraum und/oder zumindest ein Befestigungsmittel und das Verfahren umfasst als zumindest einen weiteren Schritt das Einbringen und/oder Anbringen des zweiten Teils in bzw. an die zumindest eine Aussparung und/oder in bzw. an den zumindest einen Hohlraum und/oder in bzw. an das zumindest eine Befestigungsmittel des ersten Teils. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Teil zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen Hohlraum und/oder zumindest ein Befestigungsmittel umfassen und das Verfahren als zumindest einen weiteren Schritt das Einbringen und/oder Anbringen des ersten Teils in bzw. an die zumindest eine Aussparung und/oder in bzw. an den zumindest einen Hohlraum und/oder in bzw. an das zumindest eine Befestigungsmittel des zweiten Teils umfassen.
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Beispielsweise kann der Pistolenkörper innen im Wesentlichen komplett oder zumindest teilweise hohl sein, und/oder er kann eine oder mehrere Aussparungen an der Außenfläche oder an der Innenfläche aufweisen.
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Das zumindest eine Befestigungsmittel ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass damit ein Teil einer Spritzpistole an einem anderen Teil einer Spritzpistole, z.B. am Pistolenkörper, angeordnet werden kann. Zumindest ein Befestigungsmittel kann als Steg, Vorsprung, Riffelung, Haken, Widerhaken, Vertiefung, Spalt, Flansch oder sonstiges ausgestaltet sein.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann das Einbringen und/oder Anbringen des zweiten Teils in bzw. an die zumindest eine Aussparung und/oder in bzw. an den zumindest einen Hohlraum und/oder in bzw. an das zumindest eine Befestigungsmittel des ersten Teils und/oder das Einbringen und/oder Anbringen des ersten Teils in bzw. an die zumindest eine Aussparung und/oder in bzw. an den zumindest einen Hohlraum und/oder in bzw. an das zumindest eine Befestigungsmittel des zweiten Teils vorsehen. Ein Teil, insbesondere ein mittels Pulverspritzgießen hergestelltes erstes Teil, kann beispielsweise in den Hohlraum eines anderen Teils, beispielsweise in den Hohlraum des Pistolenkörpers, welcher mittels herkömmlicher Fertigungsverfahren hergestellt sein kann, eingesteckt, engschraubt, eingeklebt oder auf sonstige Weise eingebracht werden. Das erste Teil kann den Hohlraum insbesondere im Wesentlichen vollständig ausfüllen. Das eingebrachte Teil kann eine geringere Dichte aufweisen als der Rest des Pistolenkörpers, so dass ein Pistolenkörper mit geringerem Gewicht als ein herkömmlicher Pistolenkörper bei gleicher Stabilität geschaffen werden kann. Das erste, mittels Pulverspritzgießen hergestellte Teil kann auch in bzw. an die Aussparung des zweiten Teils einer Spritzpistole angeordnet werden. Beispielsweise kann der Pistolenkörper ohne Aufhängehaken gefertigt werden, insbesondere mittels herkömmlicher Verfahren wie Schmieden oder Formgießen, und der Aufhängehaken kann separat mittels Pulverspritzgießen hergestellt sein. Der Pistolenkörper kann eine Aussparung und/oder ein Befestigungsmittel aufweisen, mittels derer bzw. mittels dessen der Aufhängehaken am Pistolenkörper angeordnet werden kann. Ebenso ist denkbar, dass der Griff einer Spritzpistole, welcher üblicherweise einen schmalen oberen Bereich und einen breiteren unteren Bereich aufweist, keinen breiten untere Bereich aufweist, sondern dass der breite untere Bereich als separates Teil hergestellt und am restlichen Teil des Griffs angeordnet wird. Das separate Teil kann bevorzugt mittels Pulverspritzgießen hergestellt sein in unterschiedlichen Größen vorliegen, so dass verschiedene Griffgrößen realisiert werden können, um Lackierern mit unterschiedlichen Handgrößen ein komfortables Arbeiten zu ermöglichen.
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Es kann entweder das erste Teil oder das zweite Teil zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen Hohlraum und/oder zumindest ein Befestigungsmittel aufweisen, oder sowohl das erste Teil wie auch das zweite Teil können jeweils zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen Hohlraum und/oder zumindest ein Befestigungsmittel aufweisen. Insbesondere können das erste Teil und das zweite Teil miteinander korrespondieren Aussparungen, Hohlräume und/oder Befestigungsmittel aufweisen, z.B. kann ein Teil eine Aussparung aufweisen, in die ein Vorsprung des anderen Teils eingreift.
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Besonders bevorzugt wird das erste Teil direkt in das zweite Teil eingespritzt bzw. an das zweite Teil angespritzt und/oder das zweite Teil wird direkt in das erste Teil eingespritzt bzw. an das erste Teil angespritzt. Insbesondere kann das erste Teil direkt in bzw. an die Aussparung und/oder in bzw. an den Hohlraum und/oder in bzw. an das Befestigungsmittel des zweiten Teils eingespritzt bzw. angespritzt werden und/oder das zweite Teil kann direkt in bzw. an die Aussparung und/oder in bzw. an den Hohlraum und/oder in bzw. an das Befestigungsmittel des ersten Teils eingespritzt bzw. angespritzt werden. Die Herstellung des zu spritzenden Teils und das Ein- bzw. Anspritzen des Teils an das andere Teil erfolgt praktisch gleichzeitig. Das Teil einer Spritzpistole, in das das andere Teil eingespritzt wird, kann zumindest einen Teil der Kavität, d.h. der Spritzgussform, bilden. Beispielsweise kann das aufgeschmolzene Gemisch aus Binder und Metallpulver und/oder Keramikpulver in einen Hohlraum im Pistolenkörper eingespritzt werden. Mittels Hinterschneidungen kann verhindert werden, dass der ausgehärtete Grünling, d.h. der Einsatz, wieder aus dem Pistolenkörper herausfällt. Es können Mittel vorgesehen sein, die das Entbindern des Grünlings ermöglichen bzw. erleichtern, z.B. Kanäle im Grünling. Nach dem Entbindern kann das Sintern der Anordnung vorgesehen sein. Es können Mittel zum Schutz des durch herkömmliche Verfahren hergestellten Teils vor der hohen Sintertemperatur vorgesehen sein. Durch das Ein- bzw. Anspritzen eines Teils direkt in bzw. an ein anderes Teil, bzw. in bzw. an dessen Aussparung Hohlraum und/oder Befestigungsmittel, kann der Schritt des Verbindens der Teile entfallen.
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Das Herstellen des zweiten Teils einer Spritzpistole kann mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, aber auch mittels Kunststoffspritzgussverfahren oder 3D-Druck erfolgen.
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Auch die erfindungsgemäße Spritzpistole kann zusätzlich zu dem mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestellten Teil ein mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, aber auch mittels Kunststoffspritzgussverfahren oder 3D-Druck, hergestelltes Teil aufweisen. Dadurch können die oben und weiter unten erwähnten Vorteile realisiert werden, die eine Kombination von auf unterschiedliche Weise hergestellten Teilen und/oder Teilen aus unterschiedlichen Materialien mit sich bringen.
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Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Spritzpistole zumindest teilweise aus einem Mantel und einem Kern aufgebaut, wobei der Mantel zumindest bereichsweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, und der Kern zumindest bereichsweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestellt ist, und/oder wobei der Mantel zumindest bereichsweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, und der Kern zumindest bereichsweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, hergestellt ist. Hierdurch können die verschiedenen Eigenschaften von auf unterschiedliche Weise hergestellten Teilen und/oder Teilen aus unterschiedlichen Materialien auf vorteilhafte Weise genutzt werden. Beispielsweise kann ein mittels Pulverspritzguss hergestellter Pistolenkörpermantel dem Pistolenkörper eine hohe Festigkeit und einen wertigen Eindruck verleihen, während ihm ein Kern aus Kunststoff ein geringeres Gewicht verleiht als es bei einem Vollmetallpistolenkörper der Fall wäre.
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Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Spritzpistole ein zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestelltes auswechselbares Griffteil auf. Wie oben bereits erwähnt, können so verschieden große Griffteile und/oder verschieden geformte Griffteile vorgesehen sein, um die Spritzpistole an die Bedürfnisse unterschiedlicher Benutzer anzupassen. Selbstverständlich können auch andere Teile einer Spritzpistole an unterschiedliche Benutzer, Arbeitsgewohnheiten, Spritzmedien, Lackieraufgaben etc. anpassbar sein. Auch Teile mit Zusatzfeatures wie z.B. einer Druckmesseinrichtung, einer Temperaturmesseinrichtung und/oder einer Feuchtigkeitsmesseinrichtung können anordenbar sein.
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Besonders bevorzugt weist die erfindungsgemäße Spritzpistole einen zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestellten Pistolenkörper und zumindest ein zumindest teilweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen hergestelltes Anbau- und/oder Zubehörteil auf, und/oder sie weist einen zumindest teilweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen hergestellten Pistolenkörper und zumindest ein zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestelltes Anbau- und/oder Zubehörteil auf. Auch hier sind mit dem Begriff „Anbau- und/oder Zubehörteil“ alle möglichen Teile zu verstehen, die direkt oder indirekt an den Pistolenkörper angebracht oder in den Pistolenkörper eingebracht werden können, wie z.B. Farbbecher, Farbdüse, Luftkappe, Luftdüsenring, Luftverteilerring, Luftanschluss, Farbnadel, Luftmikrometer, Rund-Breitstrahlregulierung, Aufhängehaken, Materialmengenregulierung, Drehknöpfe, Dichtungen, Schrauben, Farbmarkierungsstücke oder sonstiges. Je nach gewünschten Eigenschaften von Pistolenkörper und Anbau- und/oder Zubehörteil kann das jeweils passende Herstellverfahren gewählt werden.
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Insgesamt können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Spritzpistole die folgenden Vorteile realisierbar sein:
- - Mechanische Bearbeitungsschritte und mögliche externe Prozessschritte können reduziert werden oder entfallen;
- - Allgemein ist eine Reduktion des Fertigungs- und Maschinenaufwands möglich;
- - Es fällt weniger Materialabfall an als bei spanender Bearbeitung;
- - Engere Fertigungstoleranzen und eine höhere Wiederholgenauigkeit sind realisierbar;
- - Konturrestriktionen, welche sich aus der spanenden Bearbeitung ergeben, z.B. aufgrund rotierender Werkzeuge, bestehen nicht, wodurch sich komplexere Konturen herstellen lassen, insbesondere um die Luftführung bei Spritzpistolen zu verbessern, beispielsweise können Luftkanäle mit nicht-kreisrundem Querschnitt, wie z.B. Luftkanäle mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, realisieren;
- - Auch Konturrestriktionen, die sich aus dem Schmiedeprozess ergeben, können aufgehoben werden;
- - Durch die Mehrzahl an verwendbaren Materialien und Mischungen aus unterschiedlichen Materialien können die Eigenschaften des mittels Spritzgießen hergestellten Teils je nach Wunsch angepasst werden; so können z.B. Pistolenkörper oder andere Teile einer Spritzpistole aus Kunststoffkeramik hergestellt werden, um sie beständig gegen Säure oder Basen zu machen, es können höherfeste Werkstoffe verwendet und damit die erforderlichen Wandstärken reduziert und die Verschleißfestigkeit erhöht werden, und/oder es kann, insbesondere bei Verwendung von Titan, Korrosionsbeständigkeit gegenüber Beschichtungsstoffen, Reinigungsmedien etc. gewährleistet werden;
- - Die Möglichkeit der flexibleren Formgebung und Materialauswahl ermöglicht die Umsetzung individueller Kundenwünsche hinsichtlich verschiedener Designs und Eigenschaften;
- - Die Spritzpistole ist an verschiedene Benutzer, Arbeitsgewohnheiten, Spritzmedien, Lackieraufgaben etc. anpassbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand von drei Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine Rückansicht einer mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Spritzpistole bzw. eine Rückansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spritzpistole,
- 2 eine Frontansicht einer mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Spritzpistole bzw. eine Frontansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spritzpistole, und
- 3 eine Seitenansicht eines mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Spritzpistole bzw. eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spritzpistole.
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Bei der in 1 gezeigten Spritzpistole 1, bei der einige Anbauteile entfernt sind, wurde mehrere Teile der Spritzpistole 1 mittels Pulverspritzgießen gefertigt, nämlich die Einsätze 41, 42, 43, die in Aussparungen im Pistolenkörper 2 eingebracht wurden. Im vorliegenden Fall wurde der Pistolenkörper 2 mittels Schmieden hergestellt. Der Pistolenkörper 2 besteht vorliegend aus einer Aluminiumlegierung, die Einsätze 41, 42, 43 aus Ti-6AI-4V. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Einsätze 41, 42, 43 als separate Teile vor. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine zusammenhängende Aussparung in den Pistolenkörper 2 eingebracht wird, z.B. kann ein mittlerer Bereich von unten, oben, vorne, hinten oder schräg aus dem Pistolenkörper 2 herausgesägt oder herausgefräst und durch einen zusammenhängenden Einsatz ersetzt werden. Die Einsätze 41, 42, 43 können, egal ob sie als separate Teile oder als ein einziger Einsatz vorliegen, direkt in die Aussparung im Pistolenkörper 2 eingespritzt werden. Die Einsätze 41, 42, 43 können alternativ aus einem anderen Material, bevorzugt aus einem ein Metallpulver und/oder einem Keramikpulver, insbesondere einer Titanlegierung, gefertigt sein.
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Vorliegend wurde neben dem ersten, mittels Pulverspritzgießen gefertigten Teil, nämlich den Einsätze 41, 42, 43, ein zweites Teil einer Spritzpistole 1, nämlich der Pistolenkörper 2, hergestellt, wobei das erste Teil in das zweite Teil ein- bzw. angebracht wurde.
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Die in 2 dargestellte Spritzpistole 10 ist der besseren Darstellbarkeit halber ebenfalls ohne einige Anbauteile dargestellt. Auch hier wurde neben dem ersten, mittels Pulverspritzgießen gefertigten Teil, nämlich einem Pistolenkörper 20, ein zweites Teil einer Spritzpistole 10, nämlich ein Einsatz 44, hergestellt, wobei das erste Teil in das zweite Teil ein- bzw. angebracht wurde.
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Sowohl der Pistolenkörper 2 aus 1 wie auch der Pistolenkörper 20 aus 2 wurden mit zumindest einer Aussparung bzw. zumindest einem Hohlraum an der Rückseite bzw. an der Vorderseite gefertigt, in die Einsätze 41, 42, 43 bzw. 44 ein- bzw. angebracht wurden.
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Das erste Teil einer Spritzpistole 1, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Einsätze 41, 42, 43, können direkt in das zweite Teil, hier der Pistolenkörper 2, bzw. in die Aussparungen bzw. Hohlräume eingespritzt werden.
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Das zweite Teil einer Spritzpistole 1, 10, hier der Pistolenkörper 2 aus 1 und/oder der Einsatz 44 aus 2, wurden bevorzugt mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, hergestellt. Es können jedoch auch alle Teile mittels Pulverspritzgießen hergestellt sein.
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Die Einsätze 41, 42, 43 bzw. 44 können unterschiedlich tief in den Pistolenkörper 2 bzw. 20 hineinragen. Insbesondere können sie durch den kompletten Pistolenkörper 2 bzw. 20 verlaufen und auch auf der gegenüberliegenden Seite sichtbar sein, oder sie können erst kurz vor dem gegenüberliegenden Ende des Pistolenkörpers 2 bzw. 20 enden.
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Die Spritzpistolen 1 und/oder 10 können so gesehen werden, dass sie zumindest teilweise aus einem Mantel und einem Kern aufgebaut sind, wobei bei der Spritzpistole 1 aus 1 der Mantel, der vorliegend aus dem Pistolenkörper 2 gebildet wird, zumindest bereichsweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, und der Kern, der vorliegend aus den Einsätzen 41, 42, 43 gebildet wird, zumindest bereichsweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestellt ist, und/oder wobei bei der Spritzpistole 10 aus 2 der Mantel, der vorliegend aus dem Pistolenkörper 20 gebildet wird, zumindest bereichsweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, und der Kern, der vorliegend aus dem Einsatz 44 gebildet wird, zumindest bereichsweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, hergestellt ist.
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Eine Besonderheit der Spritzpistole 10 aus 2 ist, dass sie einen Luftauslass 6 mit nicht-kreisrundem Querschnitt aufweist. Eine solche Luftauslassgeometrie wird durch das Pulverspritzgießen ermöglicht. Selbstverständlich sind auch andere Luftauslassgeometrien und/oder eine andere Anzahl an Luftauslässen denkbar.
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Die in 3 gezeigte Spritzpistole 100 zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestelltes auswechselbares Griffteil 30 aufweist. Der Pistolenkörper 200 kann ebenfalls mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, oder mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen, insbesondere mittels Schmiedeverfahren und/oder Formgussverfahren, gefertigt sein. Der Pistolenkörper 200 weist vorliegend hakenförmige Befestigungsmittel 201, 202 auf. Das auswechselbare Griffteil 30 weist mit den hakenförmigen Befestigungsmitteln 201, 202 korrespondierende Befestigungsmittel 205, 206 auf, welche hier als Aussparungen ausgestaltet sind. Es können mehrere Griffteile vorliegen, welche sich in ihrer Größe, ihrer Form oder in anderen Eigenschaften voneinander unterscheiden. Das gewünschte Griffteil kann an den Pistolenkörper 200 angeordnet und wieder von ihm entfernt werden. Selbstverständlich können die Befestigungsmittel 201, 202, 205, 206 auch auf andere Weise ausgestaltet sein.
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Die Spritzpistole 100 aus 3 kann einen zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestellten Pistolenkörper 200 und zumindest ein zumindest teilweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen hergestelltes Anbau- und/oder Zubehörteil aufweisen, und/oder die Spritzpistole 100 kann einen zumindest teilweise mittels eines anderen Verfahrens als Pulverspritzgießen hergestellten Pistolenkörper 200 und zumindest ein zumindest teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren, insbesondere mittels eines oben beschriebenen Verfahrens, hergestelltes Anbau- und/oder Zubehörteil aufweisen. Anbau- und/oder Zubehörteile können z.B. ein Luftmikrometer bzw. ein Luftmikrometerknopf 105, eine Materialmengenregulierung bzw. ein Materialmengenregulierungsknopf 110, eine Luftdüse 115, eine Rund-Breitstrahlregulierung bzw. ein Rund-Breitstrahlregulierungsknopf 120, ein Abzugsbügel 125, ein Luftanschluss 130, eine in 3 nicht sichtbare weil innen im Pistolenkörper angeordnete Farbdüse, eine ebenfalls und aus demselben Grund nicht sichtbare Farbnadel, ein ebenfalls und aus demselben Grund nicht sichtbarer Luftverteilerring, Dichtungen oder andere Teile wie ein Farbbecher oder sonstiges sein.
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Alle Teile können mittels Pulverspritzgussverfahren hergestellt sein oder nur einzelne oder mehrere. Die Teile oder zumindest ein Teil können vollständig oder nur teilweise mittels Pulverspritzgussverfahren und teilweise mittels anderer Verfahren hergestellt sein.
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Es sei abschließend darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur eine beschränkte Auswahl an Ausführungsmöglichkeiten beschreiben und somit keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen.
