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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur. Mit derartigen Sanitärarmaturen ist insbesondere eine Flüssigkeit an einem Waschbecken, Dusche und/oder Badewanne bedarfsgerecht abgebbar. Zudem betrifft die Erfindung ein entsprechendes Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur.
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Sanitärarmaturen können insbesondere dem Mischen von Kaltwasser und Warmwasser zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur sowie der Dosierung des gemischten Mischwassers dienen. Bei bekannten Sanitärarmaturen wird das Mischwasser von einer Mischkartusche über Fluidkanäle in einem Armaturengehäuse der Sanitärarmatur zu einer Auslauföffnung eines Auslaufs des Armaturengehäuses geleitet. Da das Wasser dabei mit dem Armaturengehäuse in Kontakt steht, müssen Armaturengehäuse aus einem für Trinkwasser geeigneten und nicht-korrosionsanfälligen Material, wie zum Beispiel Messing, bestehen. Um kostengünstigere Materialien für Armaturengehäuse verwenden zu können, sind bereits Sanitärarmaturen bekannt, bei denen die Fluidkanäle in dem Armaturengehäuse durch Kunststoffeinsätze ausgebildet sind. Die Kunststoffeinsätze verhindern einen Kontakt des Mischwassers mit dem Armaturengehäuse. Die Herstellung und Montage der Kunststoffeinsätze führen jedoch zu hohen Kosten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur anzugeben, durch das die Verwendung von Kunststoffeinsätzen in zumindest einem Bereich des Armaturengehäuses vermeidbar ist. Zudem soll auch ein Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur angegeben werden, bei dem die Verwendung von Kunststoffeinsätzen in zumindest einem Bereich des Armaturengehäuses vermeidbar ist.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren und einem Armaturengehäuse gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Hierzu trägt ein Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur bei, das zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- a) Bereitstellen des Armaturengehäuses;
- b) zumindest teilweises Einführen eines Vorformlings in das Armaturengehäuse; und
- c) Einleiten eines Gases in den Vorformling, sodass der Vorformling in dem Armaturengehäuse expandiert wird.
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In einem Schritt a) wird zunächst ein Armaturengehäuse bereitgestellt. Das Armaturengehäuse ist insbesondere für eine Sanitärarmatur verwendbar, die dem Mischen von Kaltwasser und Warmwasser zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur und/oder der Dosierung des gemischten Mischwassers dient. Solche Sanitärarmaturen werden regelmäßig für Spülbecken, Waschbecken, Duschen und/oder Badewannen verwendet. Das Armaturengehäuse kann einen (hervorstehenden bzw. abzweigenden) Auslauf aufweisen, der starr oder bewegbar mit dem Armaturengehäuse verbunden ist. Das Armaturengehäuse und/oder der Auslauf können zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet sein. Das Armaturengehäuse kann insbesondere an einem Träger, beispielsweise einer Arbeitsplatte, dem Spülbecken, dem Waschbecken, der Dusche, der Badewanne oder einer Wand, befestigbar sein und/oder eine dekorative äußere Oberfläche aufweisen. Das Armaturengehäuse und/oder der Auslauf kann eine Auslauföffnung aufweisen, über die eine Flüssigkeit, insbesondere (Misch-)Wasser, abgebbar ist.
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Das Armaturengehäuse kann zumindest teilweise oder vollständig aus einer Zinklegierung bestehen und/oder gegossen sein. Bei der Zinklegierung handelt es sich insbesondere um eine Metalllegierung, deren Hauptbestandteil bzw. Basismetall Zink (Zn) ist. Dies kann insbesondere bedeuten, dass Zink im Vergleich zu den übrigen Legierungsbestandteilen der Zinklegierung den größten Massenanteil aufweist. Die Zinklegierung kann Zink mit einem Massenanteil von mehr als 80 % aufweisen. Insbesondere kann die Zinklegierung Zink mit einem Massenanteil von mehr als 90 % oder 95 % aufweisen. Vor Schritt a) kann das Armaturengehäuse durch ein Zinkdruckgussverfahren hergestellt werden. Bei dem Zinkdruckgussverfahren wird insbesondere eine flüssige Schmelze der Zinklegierung unter Druck in eine Druckgussform gedrückt. Nach einem Erstarren der Schmelze kann das Armaturengehäuse entformt und ggf. mechanisch bearbeitet werden. Bei dem Armaturengehäuse handelt es sich daher insbesondere um ein Zinkdruckgussteil.
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Die Zinklegierung bzw. das Zink weist im Vergleich zu Kupfer oder einer Kupferlegierung, wie zum Beispiel Messing, eine unterschiedliche Kristallstruktur auf, nämlich hexagonal statt kubisch-flächenzentriert. Bei der Zinklegierung kann es sich insbesondere um eine sogenannte Zamak-Legierung handeln. Als weitere Legierungsbestandteile kann die Zinklegierung beispielsweise zumindest Aluminium (Al), Magnesium (Mg) und/oder Kupfer (Cu) umfassen. Insbesondere kann die Zinklegierung folgende Massenanteile von Legierungsbestandteilen umfassen:
- a) 3,8 - 4,2 % Al, 0,035 - 0,06 % Mg, Rest (insbesondere) Zn (Zamak-Legierung ZL0400),
- b) 3,8 - 4,2 % Al, 0,7 - 1,1 % Cu, 0,035 - 0,06 % Mg, Rest (insbesondere) Zn (Zamak-Legierung ZL0410) oder
- c) 3,8 - 4,2 % Al, 2,7 - 3,3 % Cu, 0,035 - 0,06 % Mg, Rest (insbesondere) Zn (Zamak-Legierung ZL0430).
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In einem Schritt b) wird ein Vorformling zumindest teilweise in das Armaturengehäuse eingeführt. Dies kann beispielsweise ein zumindest teilweises Anordnen des Vorformlings in dem Armaturengehäuse, einer Kavität des Armaturengehäuses, einem Hohlraum des Armaturengehäuses, einem Flüssigkeitskanal des Armaturengehäuses, einem Aufnahmeraum für eine Funktionskomponente des Armaturengehäuses (beispielsweise eines Mischventils oder einer Ventilkartusche) und/oder dem Auslauf des Armaturengehäuses umfassen. Das zumindest teilweise Einführen des Vorformlings kann beispielsweise durch eine Öffnung des Armaturengehäuses, wie zum Beispiel der Auslauföffnung oder einer Montageöffnung des Armaturengehäuses, und/oder manuell oder automatisch erfolgen. Der Vorformling kann zum Beispiel nach Art eines Kunststoffspritzgussteils und/oder eines Kunststoffrohlings ausgebildet sein. Der Vorformling ist insbesondere zumindest teilweise nach Art eines Hohlkörpers ausgebildet und/oder weist zumindest einen Innenraum oder Hohlraum auf.
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In einem Schritt c) wird ein Gas, zum Beispiel Sauerstoff und/oder Luft, in den Vorformling eingeleitet, sodass der Vorformling in dem Armaturengehäuse expandiert wird. Das Gas wird insbesondere in den Innenraum oder Hohlraum des Vorformlings eingeleitet. Das Einleiten des Gases kann insbesondere mittels einer Druckquelle und/oder Blasvorrichtung erfolgen. Das Einleiten des Gases führt insbesondere zu einer Druckbeanspruchung und damit einer Ausdehnung bzw. Volumenvergrößerung des Vorformlings in dem Armaturengehäuse. Das Expandieren des Vorformlings in dem Armaturengehäuse erfolgt insbesondere mittels Blasformen. Der Vorformling wird insbesondere so weit expandiert, bis dass eine Außenfläche des Vorformlings zumindest teilweise an einer Innenfläche des Armaturengehäuses, einer Innenfläche der Kavität des Armaturengehäuses, einer Innenfläche des Flüssigkeitskanals, einer Innenfläche des Hohlraums des Armaturengehäuses, einer Innenfläche des Aufnahmeraums für die Funktionskomponente des Armaturengehäuses und/oder einer Innenfläche des Auslaufs anliegt.
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Die Innenfläche des Armaturengehäuses, der Kavität, des Hohlraums, des Aufnahmeraums und/oder des Auslaufs wird dadurch insbesondere mit dem Vorformling bzw. dem Material des Vorformlings beschichtet. Nach dem Expandieren des Vorformlings in dem Armaturengehäuse kann der Vorformling zumindest teilweise fest, beispielsweise durch Reibschluss und/oder Formschluss, in dem Armaturengehäuse angeordnet sein. Nach Schritt c) kann in einem Schritt d) der Vorformling zumindest teilweise mechanisch bearbeitet werden, beispielsweise durch Bohren und/oder Fräsen. Hierdurch kann in dem Vorformling beispielsweise zumindest eine Öffnung ausgebildet werden, sodass der Vorformling von der Flüssigkeit durchströmbar ist. Die zumindest eine Öffnung kann insbesondere an einem ersten längsseitigen Ende und/oder zweiten längsseitigen Ende des Vorformlings ausgebildet werden. Der Vorformling verhindert insbesondere einen (direkten) Kontakt der Flüssigkeit bzw. des Mischwassers mit dem Armaturengehäuse bzw. der Zinklegierung des Armaturengehäuses und damit eine Korrosion des Armaturengehäuses. Eine Verwendung von Kunststoffeinsätzen kann somit im Bereich des Vorformlings bzw. im mit dem Material des Vorformlings beschichteten Bereichs des Armaturengehäuses vermieden werden.
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In Schritt b) kann der Vorformling zumindest teilweise in einen Bereich zur Führung einer Flüssigkeit des Armaturengehäuses eingeführt werden. Bei dem zumindest einen Bereich kann es sich insbesondere zumindest teilweise um die Kavität des Armaturengehäuses, den Flüssigkeitskanal des Armaturengehäuses, den Hohlraum des Armaturengehäuses, den Aufnahmeraum für die Funktionskomponente des Armaturengehäuses und/oder den Auslauf handeln. Der zumindest eine Bereich steht bei der Verwendung der Sanitärarmatur insbesondere mit der Flüssigkeit in Kontakt. Bei der Flüssigkeit kann es sich insbesondere um Wasser, Kaltwasser, Warmwasser und/oder Mischwasser handeln.
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Der Vorformling kann zumindest teilweise nach Art eines Rohrs ausgebildet sein. Alternativ oder kumulativ kann der Vorformling zumindest teilweise hohlzylinderförmig und/oder nach Art eines einseitig offenen Behälters ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Vorformling an einem ersten längsseitigen Ende offen und/oder an einem zweiten längsseitigen Ende geschlossen ausgebildet sein. Der Vorformling kann beispielsweise (insbesondere entlang einer Längsachse) eine Länge von 10 mm [Millimeter] bis 200 mm, (insbesondere orthogonal zu der Längsachse) eine Breite oder einen Durchmesser von 2 mm bis 50 mm und/oder eine Wandstärke von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen.
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Der Vorformling kann zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen. Beispielsweise kann der Vorformling zumindest teilweise aus einem trinkwasserzugelassenen Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET), bestehen.
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Der Vorformling kann vor Schritt c) erwärmt werden. Der Vorformling kann vor Schritt b) und Schritt c) erwärmt werden. Das Erwärmen kann beispielsweise mithilfe eines Heizers und/oder über eine Glasübergangstemperatur des Materials des Vorformlings erfolgen. Oberhalb der Glasübergangstemperatur befindet sich der Vorformling in einem gummiartigen bis zähflüssigen Zustand. Nach Schritt c) und/oder vor Schritt d) kann der Vorformling in dem Armaturengehäuse abkühlen, insbesondere unterhalb der Glasübergangstemperatur. Hierdurch verfestigt sich das Material des Vorformlings wieder.
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Der Vorformling kann auf eine Temperatur von 80 °C bis 250 °C erwärmt werden. Bevorzugt kann der Vorformling auf eine Temperatur von 90 °C bis 220 °C erwärmt werden.
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Das Erwärmen kann mittels eines Infrarotheizers erfolgen.
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In Schritt c) kann das Gas einen Druck von 5 bar bis 40 bar aufweisen.
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In Schritt c) kann der Vorformling so weit expandiert werden, bis dass der Vorformling zumindest teilweise einen Bereich zur Führung einer Flüssigkeit des Armaturengehäuses auskleidet.
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Einem weiteren Aspekt folgend wird auch ein Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur vorgeschlagen, das zumindest Folgendes aufweist:
- a) einen Bereich zu Führung einer Flüssigkeit; und
- b) einen Vorformling, der den Bereich zumindest teilweise ausgekleidet.
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Das Armaturengehäuse ist insbesondere nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren hergestellt. Für weitere Einzelheiten zu dem Armaturengehäuse wird vollumfänglich auf die Beschreibung des Verfahrens verwiesen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
- 1: eine Sanitärarmatur in einer Seitenansicht; und
- 2: ein Armaturengehäuse der Sanitärarmatur in einer perspektivischen Darstellung.
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Die 1 zeigt eine Sanitärarmatur 2 in einer Seitenansicht. Die Sanitärarmatur 2 weist ein Armaturengehäuse 1 mit einem eine Auslauföffnung 5 aufweisenden Auslauf 6 auf. Das Armaturengehäuse 1 ist an einem Träger 9 befestigt, bei dem es sich hier um ein Waschbecken handeln kann.
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In dem Armaturengehäuse 1 ist eine Mischkartusche 7 angeordnet, der über Zuleitungen 8 Kaltwasser und Warmwasser getrennt zuführbar sind. Mittels der Mischkartusche 7 ist das Kaltwasser und Warmwasser anteilig zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar. Die Mischkartusche 7 ist fluidleitend mit der Auslauföffnung 5 verbunden, sodass das Mischwasser über die Auslauföffnung 5 abgebbar ist. Dabei kontaktiert das Mischwasser einen in der 2 gezeigten Bereich 4 des Armaturengehäuses 1. Weiterhin ist die Mischkartusche 7 durch einen Hebel 10 betätigbar, durch den die Mischwassertemperatur und eine Abgabemenge des Mischwassers über die Auslauföffnung 5 einstellbar sind.
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Die 2 zeigt das Armaturengehäuse 1 der in der 1 gezeigten Sanitärarmatur 2 in einer perspektivischen Darstellung. In der 1 kann durch die Auslauföffnung 5 des Auslaufs 6 auf den Bereich 4 des Armaturengehäuses 1 geblickt werden, der der Führung des Mischwassers dient. Der Bereich 4 des Armaturengehäuses 1 erstreckt sich hier über eine Innenfläche 13 des Auslaufs 6.
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Bei der Herstellung des Armaturengehäuses 1 wird in einem Schritt a) das Armaturengehäuse 1 zunächst bereitgestellt. Anschließend wird in einem Schritt b) ein Vorformling 3 mit einem hier nicht gezeigten Infrarotheizer erwärmt, sodass der Vorformling 3 plastisch verformbar ist. Dann wird der Vorformling 3 über die Auslauföffnung 5 in den Auslauf 6 des Armaturengehäuses 1 gesteckt. Der Vorformling 3 ist rohrförmig ausgebildet sowie an einem ersten längsseitigen Ende 11 geöffnet und an einem zweiten längsseitigen Ende 12 geschlossen. In einem Schritt c) wird über das erste längsseitige Ende 11 des Vorformlings 3 ein Gas in den Vorformling 3 eingeleitet, sodass der Vorformling 3 in dem Armaturengehäuse 1 expandiert wird. Dabei wird der Vorformling 3 über die gesamte Länge des Auslaufs 6 gegen die Innenfläche 13 des Auslaufs 6 gepresst, sodass die Innenfläche 13 des Auslaufs 6 durch ein Material des Vorformlings 3 ausgekleidet bzw. beschichtet wird. Hierdurch wird verhindert, dass der Bereich 4 bzw. die Innenfläche 13 des Auslaufs 6 durch Kontakt mit dem Mischwasser korrodiert. Der Vorformling 3 kühlt in dem Armaturengehäuse 1 ab und härtet dabei aus. Nach seiner Expansion kann sich der Vorformling 3 von der Auslauföffnung 5 des Auslaufs 6 bis in einen Aufnahmeraum 14 des Armaturengehäuses 1 für die in der 1 gezeigte Mischkartusche 7 erstrecken. In einem Schritt d) kann das zweite längsseitige Ende 12 des Vorformlings 3 durch eine mechanische Bearbeitung geöffnet werden, sodass der Vorformling 3 durch das Mischwasser durchströmbar ist.
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Durch die vorliegende Erfindung kann eine Verwendung von Kunststoffeinsätzen zur Verhinderung eines Kontakts des Mischwassers mit dem Armaturengehäuse zumindest reduzierbar sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Armaturengehäuse
- 2
- Sanitärarmatur
- 3
- Vorformling
- 4
- Bereich
- 5
- Auslauföffnung
- 6
- Auslauf
- 7
- Mischkartusche
- 8
- Zuleitung
- 9
- Träger
- 10
- Hebel
- 11
- erstes längsseitiges Ende
- 12
- zweites längsseitiges Ende
- 13
- Innenfläche
- 14
- Aufnahmeraum
