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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Lackierpistole mit einem Betätigungsbügel aus Kunststoff, der eine einfachere Bedienbarkeit und ein verbessertes Reinigungsverhalten aufweist.
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Hintergrund der Erfindung
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Lackierpistolen dienen dazu, fließfähiges Material zu zerstäuben und auf eine Oberfläche aufzutragen. Das aufzutragende Material kann sowohl flüssig als auch pulverförmig sein. Da Lackierpistolen in der Regel nach der Verwendung des Auftrags des fließfähigen Materials wiederverwendet werden, kommt dem Aspekt der Reinigung der Lackierpistole eine besondere Bedeutung zu. Dazu ist von Bedeutung, dass die relevanten Stellen der Lackierpistole, die mit dem aufzutragenden Material in Kontakt kommen für eine Reinigung zugänglich sind. Insbesondere bei Lacken, aber auch bei anderen aufzutragenden Materialien besteht häufig die Problematik, dass diese mittels Lösungsmittel von der Lackierpistole entfernt werden müssen. Die Lackierpistole muss aus diesem Grund auch beständig gegenüber diesen Lösungsmitteln sein. Jedoch müssen die verwendeten Lösungsmittel in der Regel wieder von der Lackierpistole entfernt werden, bevor diese erneut zum Auftragen von einem fließfähigen Material verwendet wird, da das Lösungsmittel einen Einfluss auf das aufzutragende Material haben kann. Daher kommt bei der Reinigung der Lackierpistole auch dem Aspekt eine Bedeutung zu, wie gut sich das Lösungsmittel wieder von der Lackierpistole entfernen lässt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird eine Lackierpistole gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 bereitgestellt, wobei Weiterbildungen dessen in den abhängigen Ansprüchen verkörpert sind.
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Gemäß einer Ausführungsform wird eine Lackierpistole bereitgestellt, die einen Lackierpistolenkörper und einen Betätigungsbügel mit einem Betätigungsbügelkörper mit einer Fingerauflage zum Auslösen eines Lackiervorganges umfasst, wobei der Lackierpistolenkörper einen Bereich zur Festlegung des Betätigungsbügels aufweist, der aus Metall gefertigt ist, wobei der Betätigungsbügel bewegbar an dem Lackierpistolenkörper festgelegt ist und der Betätigungsbügelkörper aus Kunststoff gefertigt ist.
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Auf diese Weise kann eine Lackierpistole mit einer einfacheren Handhabung und einem verbesserten Reinigungsverhalten bereitgestellt werden. Als Lackierpistolenkörper ist die Komponente einer Lackierpistole zu verstehen, in bzw. an welcher Funktionskomponenten der Lackierpistole ein- und angebaut sind und die in der Regel die tragende Hauptkomponente der Lackierpistole darstellt. Der Lackierpistolenkörper grenzt sich mit seiner Oberfläche gegenüber der Umgebung ab, sodass dessen äußere Oberfläche die Berührungsoberfläche für den Benutzer darstellt. Als Betätigungsbügel ist ein in der Regel beweglicher Teil der Lackierpistole zu verstehen, der zum Betätigen der Lackierpistole und damit zum Start bzw. der Dosierung einer Abgabe des aufzutragenden Materials dient. Als ein Betätigungsbügelkörper ist die Komponente eines Betätigungsbügels zu verstehen, die in der Regel die formgebende und tragende Hauptkomponente des Betätigungsbügels darstellt. Als Fingerauflage ist der Bereich oder die Fläche eines Betätigungsbügels zu verstehen, auf dem der zur Betätigung durch den Benutzer verwendete Körperteil, in der Regel ein oder mehrere Finger, aufliegt. Als Bereich zur Festlegung des Betätigungsbügels an der Lackierpistole bzw. des Lackierpistolenkörpers ist der Bereich der Lackierpistole bzw. des Lackierpistolenkörper zu verstehen, an dem die auf den Betätigungsbügel ausgeübten Kräfte auf die Lackierpistole bzw. den Lackierpistolenkörper übertragen werden. Das kann eine einzelne Drehachse oder eine Mehrzahl von Drehachsen sein, etwa bei einer trapezförmigen Aufhängung, grundsätzlich jedoch jedes ein- bzw. mehrdimensionale Drehlager bzw. transversale Gleitlager. Als Kunststoff ist ein polymerisierter Stoff zu verstehen, der auf der Grundlage von beispielsweise Rohöl oder auch biologischen Materialien (Biopolymere) hergestellt sein kann. Ein Kunststoff schließt an dieser Stelle nicht aus, dass ein daraus geformter Körper nicht auch Füllstoffe enthalten kann, die keine Polymerstruktur haben, wie etwa Kohle- bzw. Grafitpulver bzw. -fasern, Glaspulver bzw. -fasern, Mineralpulver bzw. -fasern etc. Der am Lackierpistolenkörper aus Metall gefertigte Bereich der Festlegung des Betätigungsbügels aus Kunststoff erlaubt zum einen eine sehr formstabile Lackierpistole und ein zuverlässiges Zusammenspiel derer Komponenten, sowie eine sehr passgenaue Befestigung des Betätigungsbügels, bei gleichzeitiger guter Reinigungseigenschaft insbesondere der Komponenten, die vom Benutzer häufig betätigt oder berührt werden und damit auch häufig durch aufzubringendes Material bzw. Lack verschmutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Lackierpistolenkörper mit einer Metalloberfläche gefertigt.
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Auf diese Weise kann eine Lackierpistole bereitgestellt werden, die eine formstabile Oberfläche und damit auch eine insgesamt formstabile Struktur aufweist, an der funktionale Komponenten der Lackierpistole festgelegt werden können. Das schließt einen vollständig aus Metall gefertigten Lackierpistolenkörper ein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Betätigungsbügel um eine Drehachse an dem Lackierpistolenkörper drehbar gelagert, und an dem Betätigungsbügelkörper ist die Fingerauflage ausgebildet, die von der Drehachse in einem Abstand von der Drehachse vorgesehen ist, durch den durch eine beugende Fingerbewegung auf die Fingerauflage ein Drehmoment um die Drehachse erzeugbar ist.
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Auf diese Weise kann der aus Kunststoff gefertigte Betätigungsbügel eine geeignete Benutzerschnittstelle zu der Lackierpistole herstellen und diese durch die an dem Betätigungsbügel vorgesehene Fingerauflage kontrolliert betätigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Betätigungsbügelkörper in einem Abstandsbereich von der Drehachse in dem die Fingerauflage ausgebildet ist, einen sich von der der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers weg erstreckenden Vorsprung auf, wobei der Lackierpistolenkörper eine Vorsprunganschlagfläche aufweist, an der der Vorsprung bei einer maximalen Betätigung des Betätigungsbügels anliegt.
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Auf diese Weise kann der Betätigungsweg des Betätigungsbügels begrenzt werden durch den Vorsprung an dem Betätigungsbügel, der an einer am Lackierpistolenkörper vorgesehenen Anschlagfläche für den Vorsprung bei maximaler Betätigung anschlägt. Unter Betätigungsweg des Betätigungsbügels wird die Strecke verstanden, die sich der Betätigungsbügel auslenkt und dabei einen Luftkolben beim Öffnen des Luftventils aus dem Dichtsitz in die Richtung entgegen einer Luftdüse bis zu einem Endpunkt bewegt. Am Endpunkt werden die Kräfte im Bereich des Übergangs zwischen Luftkolben und Betätigungsbügel begrenzt, wobei der Anschlag insbesondere hebelfrei ist, d.h. beim Anstoßen im Wesentlichen orthogonal auf der Anschlagfläche steht und auf diese auch orthogonal die Betätigungskräfte überträgt. Beim Schließen des Luftventils bewegen sich der Luftkolben und der Betätigungsbügel auf dem Betätigungsweg in entgegengesetzter Richtung.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Betätigungsbügelkörper eine segelförmige Verstärkungsstruktur auf, die sich zwischen einer von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers und dem Vorsprung in einer Richtung orthogonal zur Drehachse derart erstreckt, dass in orthogonale Richtung zur Drehachse bei Betätigung des Betätigungsbügels einwirkende Kräfte von der Vorsprunganschlagfläche des Lackierpistolenkörpers auf den Vorsprung auf die sich von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers abgeleitet werden.
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Auf diese Weise können die bei Betätigung des Betätigungsbügels einwirkenden Kräfte auf den Vorsprung, die von der Vorsprunganschlagfläche des Lackierpistolenkörpers auf den Vorsprung ausgeübt werden abgeleitet und ein Verbiegen oder Abbrechen des Vorsprunges vermieden werden. Die segelförmige Verstärkungsstruktur kann dabei in Richtung entlang der Segeloberkanten etwaige nicht orthogonale Kräfte in den Betätigungsbügelkörper ableiten. Die segelförmige Verstärkungsstruktur kann sich dabei in unterschiedliche Richtungen erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die segelförmige Verstärkungsstruktur in beide Richtungen des Vorsprunges orthogonal zur Drehachse.
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Auf diese Weise können auch Kräfte abgeleitet werden, die nicht direkt orthogonal auf den Vorsprung wirken, insbesondere Kräfte, die nach oben in Richtung der Drehachse oder nach unten von der Drehachse weg wirken.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine von der Fingerauflage abgewandte Fläche des Betätigungsbügelkörpers mit einer Verstärkungsstruktur ausgebildet. Diese Verstärkungsstruktur kann insbesondere als eine wabenförmige Verstärkungsstruktur ausgebildet sein.
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Auf diese Weise kann eine effiziente Verstärkungsstruktur bereitgestellt werden, die eine Verformung des Betätigungsbügels bei einer Betätigung vermeidet oder verringert. Eine wabenförmige Verstärkungsstruktur bietet dabei ein gutes Verhältnis von Stabilität und Materialeinsatz.
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Gemäß einer Ausführungsform weist ein Übergang von der von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers zu Stegen der Verstärkungsstruktur und der Betätigungsbügelkörper eine Oberflächenspannung derart auf und ist geometrisch derart gestaltet, dass Hexadecan mit einer Oberflächenspannung von 27,6 mN/m bei einem vertikal ausgerichteten Betätigungsbügelkörper gravitationsbedingt selbstständig abtropft.
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Auf diese Weise kann ein Verbleib von Tropfen eines typischen oder dem Hexadecan verwandten Reinigungsmittels, bzw. Lösungsmittels an dem Betätigungsbügel, insbesondere auf dessen Innenseite vermieden werden bzw. dessen Ablösung erleichtert werden, sodass sich das Reinigungs- bzw. Lösungsmittel selbstständig oder unter Einwirkung eines Luftstromes, etwa Druckluft, selbstständig ablöst. Das gilt auch für andere Reinigungsmittel mit ähnlichen Oberflächenspannungen wie der des Hexadecans.
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Gemäß einer Ausführungsform weist ein Übergang von der von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers zu Stegen der Verstärkungsstruktur eine Zwischenwinkelfläche auf, die in einem Winkel von größer als 90°, insbesondere größer als 100° zu der von der Fingerauflage abgewandten Fläche steht.
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Auf diese Weise kann eine Verstärkungsstruktur, insbesondere eine wabenförmige Verstärkungsstruktur bereitgestellt werden, die ein verbessertes Reinigungsverhalten aufweist. Je größer der Winkel ist, desto geringer ist die Gefahr, dass ein Reinigungsmittel in einem Falz des Winkels haften bleibt. Bei einem Übergang einer Wabenwand, die im Wesentlichen senkrecht auf dem Wabenboden steht, kann die Zwischenwinkelfläche zum Beispiel auf beiden Seiten mit einem Winkel von etwa 135° zur Wabenwand bzw. zum Wabenboden geneigt sein. Die Wabenwand kann jedoch auch konisch nach oben zur Kante zulaufen, sodass sich daraus bereits ein Winkel im Übergang von der Wabenwand zum Wabenboden von mehr als 90° ergibt, der z.B. 100° oder 110° misst.
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Gemäß einer Ausführungsform weist ein Übergang von der von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers zu Stegen der Verstärkungsstruktur eine konkave Fläche mit einem Radius größer als 1 mm, insbesondere größer als 2 mm auf.
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Auf diese Weise kann eine Verstärkungsstruktur, insbesondere eine wabenförmige Verstärkungsstruktur bereitgestellt werden, die ein verbessertes Reinigungsverhalten aufweist, insbesondere, wenn auf scharfkantige Falze von Winkeln verzichtet werden kann. Eine einzelne Wabe der wabenförmigen Verstärkungsstruktur kann dabei eine flache Entformungsfase aufweisen, die einen allmählichen Übergang von Wabenwand zu Wabenboden darstellt. Dies erleichtert nicht nur das Entformen aus einer Spritzgießform. Auf diese Weise kann auch ein Abtropfen des Reinigungsmittels begünstigt werden, sodass keine Lösungs- bzw. Reinigungsmitteltropfen am Griffinneren verbleiben, oder sich diese leicht ablösen, etwa unter einem Luftstrom. Ein großer Radius erleichtert hier die Reinigung.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein Bereich des Betätigungsbügelkörpers auf einer von der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers konkav ausgebildet und weist im Bereich der Fingerablage sich orthogonal zur Drehachse erstreckende Flanken auf, die eine größere Wandstärke aufweisen als ein Flankenbereich außerhalb der Fingerauflage.
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Auf diese Weise kann die Verformung des Betätigungsbügelkörpers unter Krafteinwirkung durch den Benutzer bei geringem Materialeinsatz geringgehalten werden. Der Betätigungsbügelkörper weist quasi eine größere Hebelflankendicke auf zur Aufrechterhaltung der Griffkontur. So wird verhindert, dass sich der Betätigungsbügel verbiegt oder verformt, und der Fingerkontakt abnimmt. Ferner wird verhindert, dass sich das Biegemoment (Flächenträgheitsmoment) verringert, sodass die Lackierpistole exakter bedient werden kann und der Benutzer eine entsprechend seiner Fingerauslenkung aktivierte Bewegung zur Düsenfreigabe erreichen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die sich orthogonal zur Drehachse erstreckenden Flanken Verstärkungsstege auf, die sich auf der konkaven Seite auf der Flanke im Wesentlichen parallel zum Vorsprung erstrecken.
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Auf diese Weise können die seitlichen Flanken weiter versteift werden und eine seitliche Einschnürung des Griffes vermieden werden. Der Betätigungsbügel behält damit auch bei einer großen Kraftausübung durch den Benutzer seine Längs- und Querstruktur bei und behält durch die seitlichen Stege seine Griffkontur. Das verhindert eine Verformung und damit einhergehende Abnahme des Fingerkontakts am Betätigungsbügel, der für ein exaktes Arbeiten notwendig ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Lackierpistole ferner eine entlang einer Achse verschiebbare Dosiervorrichtung mit einer sich in eine Lackabgaberichtung erstreckenden Dosiernadel auf, wobei die Drehachse als Auflager für einen durch den Betätigungsbügelkörper gebildeten Hebelarm eines einseitigen Hebels dient, der im Bereich der Fingerablage mit einer Hebelkraft beaufschlagt wird und der Betätigungsbügelkörper zwischen der Drehachse und der Fingerablage eine Dosiervorrichtungsanlagefläche aufweist, an der die verschiebbare Dosiervorrichtung über den Betätigungsweg des Betätigungsbügels hinweg zumindest bereichsweise an einem Anlagepunkt anliegt und bei Betätigung des Betätigungsbügels entlanggleitet und entlang besagter Achse verschiebbar ist, sodass sich der Anlagepunkt entlang der Dosiervorrichtungsanlagefläche verschiebt, wobei die Dosiervorrichtungsanlagefläche derart ausgestaltet ist, dass eine Tangente durch den jeweiligen Anlagepunkt zu der Erstreckungsrichtung des Hebelarms geneigt ist und mit dieser in einer Ebene liegt.
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Auf diese Weise kann eine Anpassung der Kraft-Weg-Charakteristik der Betätigung der Lackierpistole eingestellt werden. Durch das Entlanggleiten des Anlagepunktes an der Anlagefläche ändert sich dabei das Verhältnis der Hebelarme zwischen Drehachse, Anlagepunkt und Fingeranlage des Betätigungshebels. Die Neigung der Anlagefläche in dem Punkt, an dem die Betätigungsvorrichtung an der Anlagefläche anliegt, also der Tangente durch den Anlagepunkt, gegenüber der Hebelerstreckung kann dazu verwendet werden die gewünschten Kraftverhältnisse bzw. eine gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik einzustellen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Tangente zwischen dem Anlagepunkt und der Drehachse in Dosierauslöserichtung geneigt.
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Auf diese Weise kann ein beschleunigtes Ansprechen der Betätigungsvorrichtung bei einer Betätigung des Betätigungsbügels erreicht werden, da sich der Betätigungsweg durch eine rampenförmige Anlagenflächenlage vergrößert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Dosiervorrichtungsanlagefläche in einer Richtung orthogonal zur Drehachse geteilt und die Dosiervorrichtung liegt beidseitig an der geteilten Anlagefläche an und gleitet bei Betätigung des Betätigungsbügels an dieser entlang, wobei sich die Dosiernadel durch die geteilte Anlagefläche hindurch in besagte Lackabgaberichtung erstreckt.
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Auf diese Weise wird eine verbesserte Kraftverteilung erreicht und Querkräfte auf die Dosiernadel reduziert. Die Nadel wird von der beidseitigen Anlagefläche des Betätigungsbügels umschlossen, wobei ein Vorsprung beidseitig auf den Anlageflächen aufliegt, um keine Biegekräfte auf die Nadel auszuüben. Die Anlagefläche weist eine charakteristische Geometrie auf, die eine Bewegungscharakteristik der Dosiernadel ermöglicht. Es sei verstanden, dass die Geometrie der Anlagefläche gemäß den Anforderungen an ein Bewegungsprofil der Dosiernadel angepasst gestaltet werden kann. Dadurch kann etwa eine Linearisierung der Dosiernadelbewegung bewirkt werden, oder aber auch eine überproportional große oder kleine Bewegung der Dosiernadel in bestimmten Bewegungsbereichen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Betätigungsbügelkörper aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt, insbesondere aus einem faserverstärkten Polyamid, insbesondere einem glasfaserverstärkten Compound Polyamid 6 und Polyamid 6.6, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Compound Polyamid 6 und Polyamid 6.6 mit einem Volumenfaseranteil von zwischen 30% und 50%.
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Auf diese Weise kann die Zähigkeit des Betätigungsbügels weiter vergrößert werden. Die Faserverstärkung kann alternativ bzw. zusätzlich auch durch andere Faserarten erfolgen, etwa durch Kohlefasern oder Mineralfasern. Die Fasern können bei einem Spritzgießvorgang mit dem flüssigen Kunststoff zusammen in eine Spritzgussform eingebracht werden oder aber auch vorher in die Spritzgussform eingelegt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Betätigungsbügelkörper eine sich in besagte Lackabgaberichtung erstreckende Schürze auf, wobei die Schürze insbesondere die in besagte Lackabgaberichtung erstreckende Dosiernadel wenigstens teilweise konzentrisch umgreift.
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Auf diese Weise wird die Dosiernadel in dem Bereich, der nicht in dem Lackierpistolenkörper verläuft, abgedeckt und gegenüber äußeren Einflüssen geschützt. Konzentrisch ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, dass die Schürze die Dosiernadel zumindest teilweise umgibt, wobei die Dosiernadel dabei auch außermittig in der sie umgebenden Schürze liegen kann. Die Abdeckungsschürze wird insbesondere bei einachsigen Pistolen verwendet. Die Schürze kann dabei auch eine Bewegung des Betätigungshebels nach vorne in eine entgegen der Betätigungsrichtung ausgeführte Bewegung begrenzen und damit eine Belastung der Nadeldurchführung vermeiden oder verringern. Ferner deckt die Schürze die Dosiernadel in einem Durchführungsbereich ab und schützt diese vor Belastungen, wenn die Pistole vom Benutzer versehentlich an dieser Stelle zum Aufhängen aufgelegt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens eines von dem Vorsprung, der segelförmigen Verstärkungsstruktur, den Verstärkungsstegen und der Schürze materialintegriert mit dem Betätigungsbügelkörper ausgebildet.
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Auf diese Weise kann ein effizienter Fertigungsprozess erreicht werden und eine zuverlässige Verbindung der Strukturen gewährleistet werden. Materialintegriert bedeutet, dass der Vorsprung, die Verstärkerstruktur, die Verstärkungsstege bzw. die Schürze mit einem Grundkörper des Betätigungsbügelkörpers im Materialschluss verbunden sind, z.B. durch Fertigung aus demselben Material, einem Spritzgießen aus einem Material in einem Spritzgussschritt, und/oder einem 2K Spritzgießen mit zwei oder mehr Materialien in einem Spritzgussschritt.
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Die vorbeschriebenen Merkmale, auch diejenigen aus unterschiedlichen Ausführungsformen, können auch miteinander kombiniert werden, wodurch sich synergetische Wechselwirkungen einstellen können, die über die Summe der einzelnen Wirkungen hinausgehen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nachfolgend an beispielhaften Ausführungsformen erläutert, die anhand folgender Figuren beschrieben werden:
- 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lackierpistole gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Betätigungsbügels für eine Lackierpistole gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Details im Bereich der Befestigung eines Betätigungsbügels für eine Lackierpistole gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Details eines Betätigungsbügels für eine Lackierpistole gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Betätigungsbügels an einer Lackierpistole gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 6 zeigt eine Veränderung der Betätigungscharakteristik in den Randbereichen „unbetätigter Hebel“ und „(voll) betätigter Hebel“.
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Anhand vorstehend aufgeführter Figuren werden im Folgenden beispielhafte Ausführungsformen beschrieben und erläutert. Dabei verweisen gleiche Bezugszeichen bzw. analoge Bezugszeichenstrukturen auf analoge bzw. in Wechselwirkung stehende Komponenten.
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Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lackierpistole 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Lackierpistole 100 weist einen Lackierpistolenkörper 10 auf, an bzw. in dem sämtliche funktionale Komponenten der Lackierpistole festgelegt sind. Die Lackierpistole 100 weist eine Luftzuführung 91, die je nach Art der Lackierpistole auch eine Druckluftzuführung 91 sein kann. Ferner weist die Lackierpistole 100 eine Material- bzw. Lackzuführung 92 auf, über die das aufzubringende Material zugeführt wird. Es sei verstanden, dass die Materialzuführung auch an anderen Stellen erfolgen kann, je nach Konstruktionsprinzip und Anwendungsfeld der Lackierpistole. Die hier gezeigte Ausführungsform weist ferner eine Luftzuführungsregulierung bzw. ein sogenanntes Luftmikrometer 81 auf, welches die zugeführte Luftmenge reguliert bzw. dosiert. Ferner weist die hier gezeigte Ausführungsform eine Materialmengenregulierung 82 auf, mit der die zugeführte Materialmenge grundsätzlich dosiert, eingestellt bzw. begrenzt werden kann. Die hier gezeigte Ausführungsform weist ferner eine sogenannte Luftkappe 95 auf, die der Zuführung und Gestaltung einer Luftströmung zur Materialstrahlformung dient. Dabei kann über eine Rund- bzw. Breitstrahlregulierung 83 der aus einer Materialdüse bzw. Lackdüse 96 austretende Sprühstrahl unterschiedlich geformt werden. Über einen Betätigungsbügel 30, der hier um eine Drehachse 20 drehbar an dem Lackierpistolenkörper 10 gelagert ist, kann die Abgabemenge vom Benutzer während eines Materialauftrages dosiert werden. Durch die Betätigung des Betätigungsbügels 30 in eine Dosierauslöserichtung D wird eine verschiebbare Dosiervorrichtung 60 innerhalb des Lackierpistolenkörpers 10 entlang einer Bewegungsachse B der Dosiervorrichtung 60 ausgelenkt und die Dosiernadel 70 aus ihrem Ventilsitz innerhalb der Materialdüse bzw. Lackdüse 96 gelöst, sodass das aufzutragende Material aus der Materialdüse bzw. Lackdüse 96 in Richtung einer Lackabgaberichtung L abgegeben wird. Der Betätigungsbügel 30 weist einen Vorsprung 43 auf, der einstückig mit dem Betätigungsbügelkörper40 verbunden sein kann und die Bewegung des Betätigungsbügels 30 in Richtung des Lackierpistolenkörpers 10 beschränkt. Diese Begrenzung kann durch das Bereitstellen einer Anschlagfläche 13 am Lackierpistolenkörper 10 erfolgen, an den der Vorsprung 43 bei maximaler Auslenkung des Betätigungsbügels 30 anschlägt. In der hier gezeigten Ausführungsform kann der Betätigungsbügel 30 eine Schürze bzw. Dosiernadelabdeckschürze 50 aufweisen, die ebenfalls einstückig mit dem Betätigungsbügelkörper40 ausgebildet sein kann. Es sei verstanden, dass die Schürze 50 auch als separates Bauteil vorgesehen sein kann, um etwa Lackierpistolen mit einer derartigen Schürze nachzurüsten. Der Lackierpistolenkörper 10 kann dabei eine Schürzenanlagefläche 15 aufweisen, an der die Schürze bei einer Bewegung des Betätigungsbügels entgegen der Dosierauslöserichtung D an dem Lackierpistolenkörper 10 anliegen kann, um die Bewegung in diese Richtung zu begrenzen. Es sei verstanden, dass eine Bewegungsbegrenzung jedoch auch an einer anderen Stelle erfolgen kann, an der eine Struktur des Betätigungsbügels 30 zur Bewegungsbegrenzung am Lackierpistolenkörper 10 anstößt (hier nicht gezeigt).
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Betätigungsbügels 30 für eine Lackierpistole 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Betätigungsbügel 30 ist dabei so an dem Lackierpistolenkörper 10 gelagert, dass er sich um eine Drehachse 20 gegenüber dem Lackierpistolenkörper 10 drehen und ausgelenkt werden kann. Es sei verstanden, dass der Betätigungsbügel 30 auch eine anderweitige Aufhängung am Lackierpistolenkörper 10 haben kann, die eine Auslenkung erlaubt, etwa eine Trapezlagerung. Der Betätigungsbügel 30 weist einen Betätigungsbügelkörper 40 auf, der eine Fingerauflage 41 aufweist, auf die der Benutzer seine Finger zur Dosierung eines Betätigungshubes legen kann. Auf einer von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 des Betätigungsbügelkörpers 40 ist ein Vorsprung 43 vorgesehen, der eine Auslenkung des Betätigungsbügels 30 gegenüber dem Lackierpistolenkörper 10 durch Anschlag an einer Anschlagfläche 13 am Lackierpistolenkörper 10 begrenzen kann. Der Vorsprung 43 kann dabei von einer Verstärkungsstruktur 44 in Form eines Segels abgestützt werden, um ein Abbrechen oder Verbiegen des Vorsprunges beim Anschlag an die Anschlagfläche 13 zu vermeiden. Die segelförmige Verstärkungsstruktur 44 des Vorsprungs 43 kann sich dabei in beide Richtungen erstrecken, d.h. nach oben in Richtung der Drehachse 20 und/oder nach unten von der Drehachse 20 weg. Zum Erhalt der Formstabilität kann der Betätigungsbügelkörper 40 eine Verstärkungsstruktur 45 aufweisen, die beispielsweise wabenförmig sein kann. Es können alternativ auch andere Strukturen, etwa in Form von Quadraten, Rechtecken oder Rauten oder dergleichen verwendet werden. Der Betätigungsbügel 30 weist ferner Flanken 46 auf, die sich von der Fingerauflage 41 in Richtung der von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 erstrecken und eine Formstabilität des Betätigungsbügels 30 erhöhen, sodass der Betätigungsbügel 30 bei einer Betätigung nicht verbiegt bzw. seine Geometrie verliert. Die Flanken 46 können auf der Innenseite, der von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 noch mit Verstärkungsstegen 47 versehen sein, die ein Einschnüren des Betätigungsbügels 30 nach innen vermeiden. Die Flanken 46 können dabei im Bereich der Fingerauflage 41 mit einer Aufdickung 46a bzw. einer größeren Wandstärke versehen sein als in Bereichen außerhalb der Fingerauflage 41, was die Formstabilität des Betätigungsbügels 30 weiter erhöht. Der Betätigungsbügel 30 weist in der hier gezeigten Ausführungsform eine Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 auf, an der die Dosiervorrichtung 60 anliegt und bei Betätigung des Betätigungsbügels 30 entlang der Achse B ausgelenkt wird. Die hier gezeigte Anlagefläche 48 umgreift die an die Dosiervorrichtung 60 angekoppelte Dosiernadel (hier nicht gezeigt) und ermöglicht dieser einen Durchgriff. Ferner weist der Betätigungsbügel 30 eine Schürze 50 auf, die die Dosiernadel abdeckt, insbesondere in einem Bereich, in dem die Dosiernadel außerhalb des Lackierpistolenkörpers verläuft.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Details des Betätigungsbügels 30 im Bereich der Befestigung des Betätigungsbügels 30 für eine Lackierpistole 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Befestigungsbügel 30 ist um eine Drehachse 20 drehbar an dem Lackierpistolenkörper 10 gelagert. Der Betätigungsbügel 30 weist eine an seinem Betätigungsbügelkörper 40 ausgebildete Anlagefläche 48 auf, an der eine Dosiervorrichtung 60 anliegt, an die eine Dosiernadel 70 angekoppelt ist und sich in eine Lackabgaberichtung L in Richtung der Materialdüse 96 in der Luftkappe 95 erstreckt. Die Dosiervorrichtung 60 kann durch Auslenkung des Betätigungsbügels entlang der Bewegungsachse B der Dosiervorrichtung 60 bewegt werden. Zu diesem Zweck weist die Dosiervorrichtung 60 eine entsprechende Anlagefläche auf, die an der Anlagefläche 48 des Betätigungsbügels 30 anliegt. Da sich der Betätigungsbügel 30 um die Drehachse 20 dreht, ändert sich der Anlagepunkt der Anlagefläche 48, an dem die Anlagefläche der Dosiervorrichtung 60 anliegt. Der Anlagekontaktpunkt gleitet bei der Betätigung des Betätigungsbügels 30 entlang der Anlagefläche 48. Je nachdem, wie die Anlagefläche geneigt bzw. gekrümmt ist kann eine Charakteristik des Betätigungsweges des Betätigungsbügels 30 gegenüber einer Bewegungsstrecke der Dosiervorrichtung 60 eingestellt werden. Es sei verstanden, dass die Charakteristik auch durch eine Form der Dosiervorrichtungs-seitigen Anlagefläche bestimmt sein kann. Eine Dosiernadel 70 kann mit der Dosiervorrichtung 60 gekoppelt sein und durch eine Öffnung der Anlagefläche 48 durchgreifen. Die Anlagefläche 48 am Betätigungsbügel 30 kann dabei zwei Teilflächen 48a, 48b aufweisen, die seitlich der Dosiernadel verlaufen. Die Teilflächen 48a, 48b können dabei auch U-förmig miteinander verbunden sein, wie hier dargestellt ist. Die Teilflächen erlauben eine Anlage beiderseits der Dosiernadel 70, sodass keine Biegekräfte auf die Dosiernadel 70 ausgeübt werden, bzw. diese signifikant reduziert sind.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Details eines Betätigungsbügels 30 für eine Lackierpistole im Bereich der Fingerauflage 41 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Betätigungsbügel 30 weist einen Betätigungsbügelkörper 40 auf, der in Richtung einer Lackabgaberichtung L eine Fingerauflage 41 aufweist, auf die der Benutzer seine Finger zur Dosierung eines Betätigungshubes legen kann. Diese Fingerauflage kann auf der Oberfläche strukturiert sein, um einen besseren Halt für die Finger des Benutzers zu haben. Diese Struktur sollte jedoch den Anforderungen an eine Reinigung und eines geforderten Abtropfverhaltens eines Reinigungsmittels entsprechen. Auf einer von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 des Betätigungsbügelkörpers 40 ist ein Vorsprung 43 vorgesehen, der eine Auslenkung des Betätigungsbügels 30 gegenüber dem Lackierpistolenkörper 10 durch Anschlag an einer Anschlagfläche 13 am Lackierpistolenkörper begrenzen kann. Der Vorsprung 43 kann dabei von einer Verstärkungsstruktur 44 in Form eines Segels abgestützt werden, um ein Abbrechen oder Verbiegen des Vorsprunges beim Anschlag an die Anschlagfläche 13 zu vermeiden. Die segelförmige Verstärkungsstruktur 44 des Vorsprungs 43 kann dabei zwei- oder mehrgeteilt sein, wobei sich beispielsweise eine erste segelförmige Verstärkungsstruktur 44a nach oben in Richtung der Drehachse 20 erstreckt, während sich eine zweite segelförmige Verstärkungsstruktur 44b nach unten von der Drehachse 20 weg erstreckt. Es können auch noch weitere segelförmige Verstärkungsstrukturen vorgesehen werden, etwa wenn Querkräfte erwartet werden, die dadurch seitlich abgeleitet werden können. Zum Erhalt der Formstabilität kann der Betätigungsbügelkörper 40 eine Verstärkungsstruktur 45 aufweisen, die beispielsweise wabenförmig sein kann. Diese hier als wabenförmige Verstärkungsstruktur 45 ausgebildete Verstärkungsstruktur weist beispielsweise Stege 45a, 45b auf, die in einen Wabenboden übergehen. Der Übergang kann dabei einen Winkel von größer als 90° aufweisen, etwa 100° oder mehr. Die Stege können vom Wabenboden weg konisch nach oben zulaufen. Die wabenförmige Verstärkungsstruktur 45 kann auch Zwischenwinkelflächen 45c aufweisen, die eine Art Fase zwischen den Stegen 45a, 45b und dem Wabenboden darstellen und dadurch einen sanfteren Übergang von den Stegen zum Wabenboden darstellen. Die Winkel zwischen den Stegen 45a, 45b und der Zwischenwinkelfläche 45c, bzw. zwischen der Zwischenwinkelfläche 45c und dem Wabenboden sind dabei beispielsweise größer als 120°, z.B. in beiden Übergängen ca. 135°. Der Übergang von den Stegen 45a, 45b zu dem Wabenboden kann auch mit einem Radius von größer als 1mm, beispielsweise 2mm ausgestaltet sein. Dadurch haften etwa Reinigungsmittel nicht so an bzw. lassen sich besser entfernen. Diese geometrische Maßnahme kann kombiniert werden mit einer Ausgestaltung einer Oberflächenspannung des Materials bzw. der Oberfläche des Betätigungsbügels 30, sodass ein Reinigungsmittel, wie Hexadecan gravitationsbedingt selbstständig abtropft, bzw. durch eine Luftströmung unterstützt leichter abtropft.
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Der Betätigungsbügel 30 weist ferner Flanken 46 auf, die sich von der Fingerauflage 41 in Richtung der von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 erstrecken und eine Formstabilität des Betätigungsbügels 30 erhöhen, sodass der Betätigungsbügel 30 bei einer Betätigung nicht verbiegt bzw. nicht seine Geometrie verliert. Die Flanken können im seitlichen Bereich auf der Höhe der Fingerablage 41 eine Aufdickung 46a bzw. eine größere Wanddicke aufweisen als in anderen Bereichen des Betätigungsbügels, wodurch sich im Bereich der Fingeranlage 41 eine größere Formstabilität in eine Biegerichtung in Richtung der Dosierrichtung D ergibt. Die Flanken 46 können auf der Innenseite, der von der Fingerauflage 41 abgewandten Seite 42 ferner mit Verstärkungsstegen 47a, 47b versehen sein, die ein Einschnüren des Betätigungsbügels 30 nach innen vermeiden. Diese Stege 47a, 47b können in Fortsetzung der wabenförmigen Verstärkung 45 ausgebildet sein und sich in den Wabenstegen 45a, 45b fortsetzen.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Betätigungsbügels 30 an einer Lackierpistole 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. In Bezug auf den Vorsprung 43 und die Verstärkungsstrukturen 44, 44a, 44b, 45, 45a, 45b, 45c, 46. 46a, 47, 47a, und 47b wird auf die obenstehenden Ausführungen zu den 1 bis 4 verwiesen, die hier analog gelten. Der Betätigungsbügel 30 weist in der hier gezeigten Ausführungsform eine Schürze bzw. Dosiernadelabdeckschürze 50 auf. Diese Schürze deckt einen Bereich der Dosiernadel 70 ab, der an dieser Stelle offen liegt. Dadurch wird die bewegliche Dosiernadel 70 vor mechanischen Einflüssen geschützt, etwa wenn der Benutzer die Lackierpistole 100 an dieser Stelle aufhängt und der Auflagepunkt den vulnerablen Teil der Dosiernadel 70 trifft. Der Lackierpistolenkörper 10 kann eine Schürzenanlagefläche 15 aufweisen, an der die Schürze 50 bei einer Bewegung des Betätigungsbügels 30 entgegen der Dosierauslöserichtung D, d.h. in Richtung der Lackabgaberichtung L an dem Lackierpistolenkörper 10 anliegen kann, um die Bewegung in diese Richtung zu begrenzen. Die Schürze 50 kann einstückig bzw. materialintegriert an den Betätigungsbügelkörper 40 angeformt sein. Die Schürze 50 kann jedoch auch als ein separates Element vorgesehen sein, welches z.B. mit einem Klip-Mechanismus an dem Betätigungsbügel festgelegt werden kann.
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6 zeigt die systematische Funktionsweise einer Veränderung der Betätigungscharakteristik in den Randbereichen „unbetätigter Hebel“ und „(voll) betätigter Hebel“, welche in Kombination mit den vorherig genannten Merkmalen wie auch eigenständig als Erfindung angesehen wird. Der Betätigungshebel 30 stellt einen einseitigen Hebelarm IH dar, der als Auflager die Drehachse 20 aufweist. Die Krafteinleitung erfolgt über die Fingerauflagefläche bzw. den Fingerauflagepunkt 41, an dem eine Betätigungskraft FK angreift. Die Kraftausleitung erfolgt an einem Anlagepunkt A, an dem die Dosiervorrichtung 60 an der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 anliegt. Der Hebelarm IH unterteilt sich in einen Lastarm IL, der zwischen Drehachse 20 und Anlagepunkt A liegt und einen Kraftarm IK, der zwischen Anlagepunkt A und Fingerauflagepunkt 41 liegt. Wie aus 2 ersichtlich, ist die Länge des Kraftarms IK wesentlich größer als die Länge des Lastarms IL. Insbesondere ist das Verhältnis zwischen der Länge des Lastarm IL zur Länge des Kraftarms IK kleiner als 1:5 insbesondere kleiner als 1:7. Bei einer Kraftausübung an der Fingeranlagefläche 41 wird der Betätigungsbügel 30 in Richtung der Dosierauslöserichtung D ausgelenkt und dreht sich um die Drehachse 20. Dabei wird die Dosiervorrichtung 60 entlang der Bewegungsachse B der Dosiervorrichtung 60 ausgelenkt. Der Anlagepunkt A zwischen der Dosiervorrichtung 60 und der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 verschiebt sich dabei aufgrund der Kreissegmentbewegung des Hebelarms IH und der Linearbewegung der Dosiervorrichtung 60 entlang der Bewegungsachse B, hier der Längserstreckungsachse, der Dosiervorrichtung 60.
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Die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 an dem Betätigungsbügel 30 weist eine Tangente auf, die zwischen dem Anlagepunkt A und der Drehachse 20 in Richtung der Dosierauslöserichtung geneigt ist. Die Erstreckungsrichtung des Hebelarms IK und der Tangente liegen dabei im Wesentlichen in einer Ebene. Dadurch ergibt sich eine Auslösecharakteristik, die sich von einer Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 unterscheidet, die rein in Richtung des Hebelarms IH verläuft. Für den Fall, dass die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 eben ist, ist die Neigung der Tangente T konstant. In diesem Fall ändert sich jedoch bei einer Drehung des Betätigungsbügels 30 um die Drehachse 20 der Anstellwinkel zwischen der Betätigungsachse B und der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48. Für den Fall einer konvexen Krümmung nimmt die Neigung der Tangente T in Richtung der Drehachse 20 zu. Für den Fall einer konkaven Krümmung nimmt die Tangente T in Richtung der Drehachse 20 ab. Dadurch kann die Auslöse- bzw. Dosiercharakteristik eingestellt werden und nach Bedarf auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden, etwa um die Auswirkungen des sich verändernden Anstellwinkels zwischen dem Hebelarm und der Betätigungsachse B zu reduzieren oder nach Bedarf zu verstärken. Es besteht auch die Möglichkeit den Betätigungsbügel 30 auszutauschen und durch einen Betätigungsbügel 30 mit einer anderen Auslöse- bzw. Dosiercharakteristik zu ersetzen.
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Bedingt durch die Winkelstellung der Bewegungsachse B der Dosiervorrichtung relativ zur Drehachse 20 des Betätigungsbügels findet bei der Betätigung des Betätigungsbügels 30 eine Verschiebung des Anlagepunktes A entlang der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 statt. Durch diese Verschiebung des Anlagepunkts A entlang der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 verkürzt sich die Länge des Lastarms IL über den Betätigungsweg in Dosierauslöserichtung D hinweg. Aus dieser Längenveränderung des Lastarms IL resultiert eine Vergrößerung der auf die Dosiervorrichtung 60 einwirkenden Auslösekraft FL bei gleichbleibender Betätigungskraft FK über den Betätigungsweg in Dosierauslöserichtung D hinweg. Die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 steht in der Art schräg zum Kraftarm IK, dass der Punkt an dem die Dosiervorrichtung 60 an der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 anliegt bei vollständig betätigtem Betätigungsbügel 30 in der Art vom Kraftarm IK beabstandet ist, dass der Betätigungsweg der Dosiervorrichtung 60 größer als der Betätigungsweg des Kraftarms IK auf gleicher Höhe des Kraftarms IK ist.
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Um den Effekt der über den Betätigungsweg hinweg sinkenden Auslösekraft FL zu verringern oder aufzuheben, kann die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 konvex gekrümmt sein, wodurch der Kraftanteil, der senkrecht zur Tangente T auf die Dosierauslöserichtung D einwirkt konstant gehalten wird. Somit ist die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 in einer Ausgestaltung im Bereich des Anlagepunktes A, an dem die Dosiervorrichtung 60 bei unbetätigtem Betätigungsbügel 30 an der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 anliegt, konvex gekrümmt. Hierbei kann sich die konvexe Krümmung der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 zum Anlagepunkt A, an dem die Dosiervorrichtung 60 bei betätigtem Betätigungsbügel an der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 anliegt, in der Art abflachen, dass der Krümmungsradius der konvexen Krümmung gegen Null geht. Bei dieser Ausgestaltung können die Teilflächen 48a und 48b der Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 derart gestaltet sein, dass diese eine eiförmige Ausnehmung im Betätigungsbügel 30 bilden. Es versteht sich, dass die Dosiervorrichtungsanlagefläche 48 auch aus unterschiedlichen Geometrien zusammengesetzt sein kann. Beispielsweise können sich konvexe und konkave Bereiche abwechseln oder es können flache beziehungsweise rampenförmige Teilflächen vorgesehen sein.
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Bezugszeichen
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- 10
- Lackierpistolenkörper
- 13
- Anschlagfläche für Vorsprung des Betätigungsbügels
- 15
- Schürzenanlagefläche
- 20
- Drehachse des Betätigungsbügels
- 30
- Betätigungsbügel
- 40
- Betätigungsbügelkörper
- 41
- Fingerauflage des Betätigungsbügelkörpers
- 42
- von der der Fingerauflage abgewandten Fläche des Betätigungsbügelkörpers
- 43
- Vorsprung des Betätigungsbügelkörpers
- 44
- segelförmige Verstärkungsstruktur des Vorsprungs
- 44a, 44b
- segelförmige Verstärkungsstruktur des Vorsprungs
- 45
- (wabenförmige) Verstärkungsstruktur des Betätigungsbügelkörpers
- 45a, 45b
- Stege der (wabenförmigen) Verstärkungsstruktur
- 45c
- Zwischenwinkelfläche zwischen Verstärkungsstruktur und Betätigungsbügelkörper
- 46
- Flanken des Betätigungsbügelkörpers
- 46a
- Aufdickung der Flanken, größere Wandstärke der Flanken
- 47
- Verstärkungsstege der Flanken
- 47a, 47b
- Verstärkungsstege der Flanken
- 48
- Dosiervorrichtungsanlagefläche
- 48a, 48b
- Teilflächen bzw. Gleitflächen der Dosiervorrichtungsanlagefläche
- 50
- Schürze bzw. Dosiernadelabdeckschürze des Betätigungsbügelkörpers
- 60
- verschiebbare Dosiervorrichtung
- 70
- Dosiernadel
- 81
- Luftzuführungsregulierung, Luftmikrometer
- 82
- Materialmengenregulierung
- 83
- (Rund-Breit-)Strahlregulierung
- 91
- (Druck-)Luftzuführung
- 92
- Material- bzw. Lackzuführung
- 95
- Luftkappe
- 96
- Materialdüse bzw. Lackdüse
- 100
- Lackierpistole
- A
- Anlagepunkt der Dosiervorrichtung an der Dosiervorrichtungsanlagefläche
- B
- Bewegungsachse Dosiervorrichtung
- D
- Dosierauslöserichtung
- FK
- Hebelkraft
- FL
- Auslösekraft
- IH
- Hebelarm
- IL
- Lastarm
- IK
- Kraftarm
- L
- Lackabgaberichtung
- T
- Tangente an der Dosiervorrichtungsanlagefläche am Anlagepunkt A