DE19730330C2 - Spritzgießverfahren zum Herstellen einer WC-Sitzanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zum Her­ stellen einer WC-Sitzanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einen nach einem derartigen Ver­ fahren hergestellten WC-Sitz und/oder WC-Deckel.

Bei derartigen WC-Sitzanordnungen handelt es sich in der Regel um relativ massive, schwere Artikel, die einer­ seits eine hinreichende Festigkeit aufweisen und anderer­ seits derart ausgestaltet sein müssen, daß sie den Benutzer ein Gefühl der Hochwertigkeit und Solidität vermitteln. Diese Anforderungen setzen ein gewisses Eigengewicht der Sitzanordnung voraus, das sich in der Regel nur durch ent­ sprechend dickwandige Ausgestaltung der Bauelemente errei­ chen läßt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß gewichtsoptimier­ te WC-Sitzanordnungen mit minimalem Materialverbrauch und entsprechend geringem Gewicht bei den Endverbrauchern kei­ nen Anklang finden.

Die dickwandigen WC-Sitze/-Deckel werden überwiegend aus Duroplasten im Preßverfahren hergestellt, so daß das Formteil mit einer großen Dichte und mit hoher Präzision herstellbar ist. Derartige Preßverfahren sind jedoch hin­ sichtlich der Materialaufbereitung und des vorrichtungs­ technischen Aufwandes sehr aufwendig, so daß man bestrebt ist, die WC-Sitzanordnungen im Spritzgießverfahren herzu­ stellen.

In der DE-GM 17 19 527 ist eine WC-Sitzanordnung offen­ bart, bei der der WC-Sitz oder WC-Deckel mit einem Holzkern gefertigt sind, der mit Kunststoffolie beschichtet wird. Diese Kunststoffolie bildet auch ein Filmscharnier zur Ver­ bindung des WC-Deckels mit dem WC-Sitz.

Nachteilig bei dieser Variante ist, daß der Kern nach den bekannten Holzbearbeitungsverfahren hergestellt und an­ schließend in aufwendiger Weise mit einer Kunststoffolie beschichtet werden muß, so daß ein erheblicher verfahren­ stechnischer Aufwand zur Herstellung der WC-Sitzanordnung erforderlich ist. Das durch die Kunststoffolie gebildete Filmscharnier dürfte desweiteren nur geringen Belastungen gewachsen sein.

In der Druckschrift Kunststoffe 75 (1985) 5, Seite 287 bis 290 "Spritzgießen von Schleifmehl- und Mineralhaltigem Polypropylen" sowie in der Druckschrift Kunststoffe, Band 65 (1975) H. 2, Seiten 69 bis 74, "Spritzgießen Holzmehlhal­ tiger Thermoplaste" wird per se die Verwendung von Holzpar­ tikeln als Füll- und Verstärkungsmittel beim Spritzgießen von thermoplastischen Formteilen beschrieben. Diese werden jedoch durchgängig aus dem mit Holzpartikeln versehenen Kunststoff ausgebildet, so daß die Formteile eine erhebli­ che Oberflächenrauigkeit aufweisen. In der erstgenannten Druckschrift werden die Nachteile derartiger, mit Holzpar­ tikeln versetzter Thermoplast dargelegt (Enstehung teerähn­ licher Produkte und saurer Pyrolyseprodukte, Verschmutzung der Verarbeitungsmaschinen und Werkzeuge, Verringerung der Zugfestigkeit, Reißdehnung und Schlagfähigkeit, Zunahme der Wasserabsorption) und angesichts dieser erheblichen Nach­ teile eine Verwendung bei Formteilen angeregt, bei denen es auf eine erhöhte Klebefähigkeit ankommt. Der Fachmann er­ hält keinerlei Anregung, diese Materialien, bei der Her­ stellung einer WC-Sitzanordnung einzusetzen.

In der europäischen Patentanmeldung EP 0 673 743 A1 wird vorgeschlagen, bei einem WC-Sitz zunächst einen Kern mit einem mit Treibgas versetzten Thermoplast zu spritzen und diesen Kern in anschließenden Spritzgießvorgängen mit einer Umhüllung zu umgeben. Ein derartiges Verfahren, bei dem das Formteil durch Spritzgießen aus mehreren Komponen­ ten gefertigt wird, wird in der Praxis als Mehrkomponenten- oder 3-Phasen- bzw. Farben-Spritzgießen bezeichnet. Das Kernmaterial ist in der Regel ein mit Treibgas geschäumter Kunststoff (TSG), die hochwertige Umhüllung, die die fer­ tige Außenfläche der WC-Sitzanordnung bildet, wird aus hochwertigem Material hergestellt.

Ein derartiges Spritzgießteil erfüllt zwar die eingangs genannten Kriterien, es hat sich jedoch gezeigt, daß auf­ grund des sehr dickwandigen Kerns die Taktzeiten sehr hoch sind, da der Kern vor der Entformung erst auf eine hinrei­ chende Temperatur abgekühlt werden muß. Des weiteren muß dieses aus mehreren Kunststoffsorten bestehende Formteil bei der Entsorgung zunächst mit vergleichsweise aufwendigen Verfahren aufbereitet werden, um ein Recyclen oder eine sonstige Weiterverwendung zu ermöglichen.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer WC-Sitzanordnung und einen nach einem derartigen Verfahren hergestellten WC-Sitz und/­ oder WC-Deckel zu schaffen, die ein Spritzgießen mit minimaler Takt­ zeit bei optimaler Oberflächenqualität ermöglichen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich des WC-Sitzes/Deckels durch die Merkmale des Patentanspruches 10 ge­ löst.

Durch die Maßnahme, einen Kern der WC-Sitzanordnung aus einem Material herzu­ stellen, der einen vergleichsweise großen Anteil an Holz­ partikeln enthält, kann die Taktzeit beim Spritzgießen ei­ nes Kerns gegenüber den herkömmlichen Lösungen auf ein Drittel reduziert werden, da der mit Holzpartikeln ver­ setzte Kern auch bei vergleichsweise hoher Entformungstem­ peratur eine hinreichende Formbeständigkeit aufweist. Da­ durch kann der Kern bei vergleichsweise hohen Temperaturen aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen und dem weiteren Ver­ arbeitungsschritt zum Umspritzen zugeführt werden.

Die erforderliche Oberflächenqualität wird durch eine Umhüllung des Kerns gewährleistet.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte WC-Sitzanordnung mit dem im wesentlichen aus Holzpartikeln beste­ henden Kern kann auf einfache Weise entsorgt werden, da das gesamte Formteil lediglich zerkleinert und das Recyclat wieder dem Herstellprozeß zum Spritzgießen eines Formteil­ kernes zuführbar ist.

Erste Versuche haben gezeigt, daß das Kernmaterial be­ stehend aus Holzpartikeln und einem als Binder wirkenden Thermoplast durch den Spritzgießvorgang sehr stark verdich­ tet wird, so daß der Kern mit hoher Dichte vorliegt und sich somit das gewünschte hohe Eigengewicht des Formteiles einstellt.

Ein weiterer positiver Aspekt der Neuerung dürfte darin zu sehen sein, daß ein im wesentlichen aus Holzpartikeln hergestellter WC-Sitz im Zuge der derzeitigen Öko-Bewegung sehr gut vermarktbar sein dürfte, da er zu einem großen An­ teil aus biologisch abbaubaren Komponenten besteht.

Durch das Spritzgießverfahren ist es des weiteren ge­ währleistet, daß die Formteilqualität sowohl hinsichtlich der Maßhaltigkeit als auch hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Oberfläche den bisherigen duroplastischen Lösungen zu­ mindest ebenbürtig ist.

Die WC-Sitzanordnung läßt sich mit kurzer Taktzeit und optima­ ler Formteilqualität herstellen, wenn der Anteil an Holz­ partikeln im Kern mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% beträgt und/oder der Partikeldurchmesser zwischen 0,1 und 1,0 mm liegt. Da die Holzpartikel in der Regel aus Sägespä­ nen oder spanartigen Holzbearbeitungsrückständen bestehen, entspricht der Partikeldurchmesser im wesentlichen der Spanlänge.

Bei Vorversuchen hat es sich gezeigt, daß sich mit ei­ ner relativen Restfeuchte des verwendeten Holzes von weni­ ger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% optimale Ergebnisse erzielen lassen. Durch die Restfeuchte, die wäh­ rend des Spritzgießvorganges entweicht, muß die Zuhalte­ kraft des Spritzgießwerkzeuges gegenüber Rohmaterialien mit sehr geringer Restfeuchte höher ausgelegt werden, so daß aufgrund der hohen Zuhaltekräfte und des ausgasenden Was­ serdampfes und des damit verbundenen Druckes eine hohe Ver­ dichtung des Kernmateriales erfolgt, die das Formteilge­ wicht in der gewünschten Weise erhöht. Dazu kommt, daß auf­ grund des hohen Forminnendruckes das Entstehen von die Oberflächenqualität verringernden Einfallstellen auf ein Minimum reduzierbar ist.

Die Taktzeit des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich auf ein Minimum reduzieren, wenn der Kern bei Temperaturen von mehr als 80°C, vorzugsweise zwischen 95°C und 120°C entformt wird. Da sich herkömmliche WC-Sitzanordnungen ohne Holzan­ teil in der Regel nicht bei derart hohen Temperaturen ent­ formen lassen, kann die Abkühlzeit und damit die Taktzeit gegenüber herkömmlichen Lösungen verringert werden.

Eine aus fertigungstechnischer Hinsicht flexible und einfach zu bedienende Fertigungseinheit hat zwei Spritz­ gießmaschinen, von denen an einer lediglich Kerne und an der anderen lediglich die Umhüllung gespritzt wird.

Die Fließfront beim Spritzen der Umhüllung läßt sich besonders gleichmäßig ausgestalten, wenn die Schmelze durch Ausnehmungen des Kerns hindurch eingespritzt wird. Die Rückseite kann dabei auch durch sog. Kernziehen nach An­ spritzen der Vorderseite gefüllt werden, falls eine Dis­ tanzhaltung nach Fig. 2 nicht ausreichend ist.

Diese Ausnehmung kann mit einem Zentrierabschnitt ver­ sehen werden, so daß der Kern durch die Spritzdüse der Spritzgießmaschine zentriert wird, die in diesen Zentrier­ abschnitt eintaucht.

Bei einem alternativen Spritzgießverfahren wird zu­ nächst eine Seite der Umhüllung und nach Rückziehen eines Kernes eines Werkzeugs in einem weiteren Arbeitsgang die Rückseite ausgebildet. Mit dieser Kernzugtechnik ist der Kern während des Spritzgießvorganges zuverlässig in seiner gewünschten Position fixiert, so daß Asymmetrien vermieden werden können.

In einer bevorzugten Variante wird der WC-Sitz über vier Anspritzpunkte angespritzt, so daß eine gleichmäßige Füllung der Werkzeugkavität bewirkbar ist.

Das Kernmaterial wird vorzugsweise aus einer Mischung aus Holz und Polyolefinen, beispielsweise Polypropylen her­ gestellt; die Umhüllung kann ebenfalls aus Polyolefinen, ABS, Nylon, etc. hergestellt werden.

Die Wandstärke der erfindungsgemäßen WC-Sitzanordnungen beträgt in der Regel zumindest 8 mm.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Darstellung einer WC- Sitzanordnung;

Fig. 2 eine Detaildarstellung eines Spritzgießwerkzeu­ ges und

Fig. 3 und 4 eine Fließsimulation beim Umspritzen eines Kernes der WC-Sitzanordnung aus Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte WC-Sitzanordnung 1 hat ei­ nen in üblicherweise ausgebildeten, ringförmigen WC-Sitz 2 und einen verschwenkbar mit diesem verbundenen WC-Deckel 4. Die WC-Sitzanordnung 1 wird über eine nicht gezeigte Gelenkeinrichtung, über die auch der Deckel 4 am Sitz 2 angelenkt ist, an einem nicht dargestellten WC-Becken befe­ stigt.

Wie aus den Schnittdarstellungen des Sitzes 2 und des Deckels 4 hervorgeht, bestehen diese aus zwei Komponenten, wobei jeweils ein Kern 6 aus einem Kernmaterial besteht, das Holzpartikel enthält, die mit einem Thermoplast ver­ mischt sind. Dieser holzhaltige Kern 6 ist mit einer Umhül­ lung 8 aus einem Thermoplast umgeben.

Als thermoplastisches Material für den Kern 6 und für die Umhüllung 8 können Polyolefine, insbesondere Polypropy­ len und andere hochfeste Kunststoffe, wie beispielsweise ABS, Nylon, etc. und deren verstärkte Varianten eingesetzt werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anwendung werden für das Kernmaterial bei der Holzbearbeitung anfallende Holz­ späne verwendet, die vorzugsweise eine der nachstehenden Tabelle 1 entnehmbare Partikelgrößenverteilung aufweisen.

Tabelle 1

Die Tabelle 1 entnehmbare Fraktion läßt sich beispiels­ weise durch Sieben herstellen. Demgemäß liegt die mittlere Partikelgröße etwa bei 0,4 mm, wobei die maximale Partikel­ größe etwa 8 mm beträgt und der Feinstanteil mit Partikeln von weniger als 0,2 mm etwa 6% ist. Da beim Siebvorgang in der Regel die Spanlänge maßgeblich ist, haben die verwende­ ten Holzstäbe entsprechend eine Maximallänge von 8 mm. Prinzipiell sind jedoch auch andere Partikelgrößen einsetz­ bar, wobei festzustellen ist, daß eine größere Spanlänge dem Formteil eine bessere Festigkeit verleiht, dabei aller­ dings die Gefahr besteht, daß lange Späne (< 8 mm) während des Verarbeitungsvorganges vom Kernbereich in den Umhül­ lungsbereich eindringen.

Die Spannfraktion wird mit einem Polyolefin, beispiels­ weise Polypropylen (PP) vermischt, wobei der Anteil an Holzspänen etwa 60 bis 75, vorzugsweise 70% betragen soll.

Die Holzspäne oder das Holzmehl wird auf eine vorbe­ stimmte relative Restfeuchte getrocknet, die bei dem be­ schriebenen Ausführungsbeispiel etwa 5% beträgt.

Die im folgenden Arbeitsgang ausgebildete Umhüllung 8 besteht aus den eingangs genannten Materialien, d. h. PP, Nylon, ABS, etc.

Die Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Bauele­ mente der WC-Sitzanordnung erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren in einem Spritzgießvorgang.

Für das Bauteil - d. h. Sitz 2 oder Deckel 4 - sind da­ bei zumindest zwei Spritzgießmaschinen mit jeweils einem Werkzeug vorgesehen, wobei im Werkzeug der ersten Spritz­ gießmaschine der Kern 6 ausgebildet und im Werkzeug der zweiten Spritzgießmaschine das Umspritzen des Kernes 6 zum Ausbilden der Umhüllung 8 durchgeführt wird.

Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Dichten der Holzspäne und des damit vermischten Kunststoffes erfolgt die Mischung mit dem vorbeschriebenen Mischungsanteil (70 Gew.-% Holzspäne und 30 Gew.-% Kunststoff) unmittelbar an der Maschine über Dosierbandwaagen, so daß durch einen Transportvorgang keine Entmischung zwischen dem Silo und der Spritzgußmaschine auftreten kann.

Die Verarbeitung des mit Holzpartikeln vermischten Kunststoffgranulates erfolgt mit einer im wesentlichen han­ delsüblichen Spritzgießmaschine, wobei die Massetemperatur etwa 140°C bis 160°C beträgt. Diese Massetemperatur ist et­ was niedriger als bei der Verarbeitung von reinem Polypro­ pylen um eine thermische Zersetzung der Holzanteile zu ver­ hindern. Allerdings darf die Masse nicht zu lange im Zylin­ der verbleiben, da dann auch bei niedriger Massetemperatu­ ren eine Zersetzung dann nicht zu verhindern ist.

Beim Einspritzen der holzhaltigen Masse in die Werk­ zeugkavität der ersten Spritzgußmaschine wird das in den Holzspänen enthaltene Wasser verdampft und versucht als Wasserdampf aus der Spritzgießform zu entweichen. Dadurch baut sich in der Spritzgießform ein zusätzlicher Druck auf, der über einen entsprechenden Zuhaltdruck kompensiert wer­ den muß. Der zusätzlich zur Kompensation des Gasdruckes aufzubauende Druck kann 50% über demjenigen Druck liegen, wie er bei der Verarbeitung eines vollständig getrockneten Materials erforderlich wäre. Durch den erhöhten Zuhalte­ druck und den entsprechenden Massedruck in der Kavität wird der Bildung von Einfallstellen im Randbereich des Kernes 6 entgegengewirkt, so daß die Formteilqualität durch geeig­ nete Einstellung der Restfeuchte positiv beeinflußbar ist.

Nach vollständiger Füllung der Kavität wird das Form­ teil durch die Werkzeugkühlung abgekühlt, bis das Formteil eine Temperatur von etwa 95°C erreicht hat. Vorversuche ha­ ben gezeigt, daß das Formteil bei dieser Temperatur eine hinreichende Formstabilität aufweist, so daß es ohne Verzug aus dem Werkzeug der ersten Spritzgießmaschine entnehmbar ist. Die entsprechenden Entformungstemperaturen bei der Verarbeitung von reinem Polypropylen wären wesentlich nied­ riger. Die gute Entformbarkeit bei höheren Temperaturen re­ sultiert aus dem Holzanteil, der eine Faserteppichstruktur bildet, die dem Formteil eine gewisse Eigenstabilität ver­ leiht.

Gegenüber reinen Thermoplastformteilen hat der holzhal­ tige Kern den Vorteil, daß er einen höheren Elastizitätsmo­ dul, eine verringerte Schwindung, eine bessere Entformbar­ keit, eine geringere Kühlzeit und ein höheres spezifisches Gewicht aufweist.

Der auf 95°C abgekühlte Kern 6 wird anschließend von Hand oder über ein geeignetes Handlingsgerät in das Werk­ zeug der zweiten Spritzgießmaschine eingelegt und anschlie­ ßend die Umhüllung 8 aus den vorgenannten Materialien ge­ spritzt.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Werkzeug 10 der zweiten Spritzgießmaschine dargestellt. Es handelt sich da­ bei um ein Werkzeug 10 mit Einfach- oder Mehrfachnutzen, das in üblicher Bauart eine auswerferseitige Werkzeughälfte 12 und eine düsenseitige Werkzeughälfte 14 hat, die im dar­ gestellten geschlossenen Zustand des Werkzeuges 10 gemein­ sam eine Kavität 16 bilden. In der düsenseitigen Werkzeug­ hälfte 14 ist eine Spritzdüse 18 vorgesehen, die als Heiß­ kanal- oder Kaltkanaldüse ausgeführt sein kann. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der wie vor­ stehend beschrieben hergestellte Kern 6 mittig in die Kavi­ tät 16 eingelegt, wobei die Zentrierung und Halterung des Kerns 6 über geeignete Halteelemente und einen Zentriervor­ sprung 20 erfolgt, der in eine Zentrierbohrung 22 des Kerns 6 eintaucht, so daß die Zentrierung des Kernes 6 auch durch die Düse 18 selbst erfolgt. Selbstverständlich müssen neben dem Zentriervorsprung 20 noch weitere Halteelemente in der Kavität 16 vorgesehen werden.

Alternativ dazu kann die Kavität 16 auf der Rückseite der Zentrierstifte 18 durch sog. Kernziehen erreicht wer­ den, sollten die Zentrierstifte den Spritzdruck in der Ka­ vität 16 nicht auffangen.

In dem Kern 6 sind des weiteren noch Durchtrittsbohrun­ gen 22 für die Schmelze vorgesehen, die im Bereich der Zen­ trierbohrung 22 ausgebildet sind.

Da es sich sowohl bei dem Sitz 2 als auch beim Deckel 4 um sehr große Bauelemente handelt, wird das Bauteil in der Regel nicht über eine Düse 18, sondern über mehrere Düsen anspritzt. Bei der Ausbildung des Sitzes 2 hat man bei­ spielsweise durch Einspritzen der Schmelze über vier An­ spritzpunkte optimale Ergebnisse herbeigeführt.

Wie Fig. 2 entnehmbar ist, wird das Material zur Aus­ bildung der Umhüllung 8 durch die Zentrierbohrung 22 und damit durch den Kern 6 hindurch zur auswerferseitigen Flä­ che des Sitzes 2 gespritzt, so daß die Schmelze zunächst den zur Zentrierbohrung 22 benachbarten Bereich der Kavität 16 füllt und dann die sonstigen Umfangswandungen durch Um­ strömen des Kernes 6 und Durchströmen der Durchtrittsboh­ rung 24 füllt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Füllung der Kavität 16 nach 0,5 sec. Füllzeit von der Unterseite (Fig. 3) und von der Oberseite (Fig. 4) des Sitzes 2 her gesehen. Im vor­ liegenden Fall wäre die Unterseite der Auswerferseite des Werkzeuges zugewandt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wurden bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel vier Anspritzpunkte mit jeweils einer der Dü­ sen 18 gewählt, so daß die Schmelze nach 0,5 sec. zunächst vier Teilbereiche der Kavität im Bereich der Düsen 18 an der Sitzunterseite füllt. Die Sitzoberseite (Düsenseite des Werkzeuges) wird erst nach Umströmen des Kernes 6 und Durchströmen der Durchtrittsbohrungen 24 umströmt, so daß dieser Bereich ausweislich Fig. 4 später gefüllt wird.

Nach etwa einer Sekunde laufen die Fließfronten 26, 28 im Mittelbereich des Sitzes zusammen und die Randbereiche 30, 32 der Umhüllung 8 des Sitzes 2 sind nach etwas mehr als zwei Sekunden vollständig gefüllt, wobei sich die Fließfronten in Pfeilrichtung aufeinander zu bewegen. Nach vollständiger Füllung der Kavität 16 und Aufbringen eines geeigneten Nachdruckes zum Verhindern von Einfallstellen wird der fertig gespritzte WC-Sitz 2 auf seine Entfor­ mungstemperatur abgekühlt, die wesentlich niedriger ist als die Entformungstemperatur des zuvor gefertigten Kernes.

Die Kühlzeit zur Abkühlung der Umhüllung 8 auf die Ent­ formungstemperatur entspricht jedoch aufgrund der geringen Wandstärke im wesentlichen der Kühlzeit zur Abkühlung des dickwandigen Kernes auf die Entformungstemperatur von etwa 90°C, so daß die Taktzeiten der beiden Spritzgießmaschinen etwa aufeinander abgestimmt sind.

Nach der Abkühlung und Entnahme des fertigen WC-Sitzes liegt ein Formteil mit höchster Formqualität, bei hohem spezifischem Gewicht vor, das auf einfache Weise in den Rohstoffprozeß zurückführbar ist, da die verwendeten Mate­ rialien thermisch zersetzbar, kompostierbar und als Recyc­ lat zur Herstellung des Kernes 6 verwendbar ist.

Selbstverständlich ist die Verwendung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens nicht auf die Herstellung von WC-Sitz­ anordnungen beschränkt, sondern es können auch andere dick­ wandige Bauelemente, wie beispielsweise Türen, Fensterbret­ ter, WC-Becken, etc. hergestellt werden.

Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch durch entsprechende Werkzeugkonstruktion an einer ein­ zigen Spritzgießmaschine durchgeführt werden, wobei bei­ spielsweise Drehtische, Mehretagen- oder Umsetzwerkzeuge einsetzbar sind. Entsprechende Technologien sind Stand der Technik und bedürfen keiner weiteren Beschreibung.

Bei dem vorbeschriebenen Verfahren wird der vorgefer­ tigte Kern 6 des Formteils mittels Haltestiften in der Ka­ vität 16 des Werkzeugs 10 gehalten. Bei ungünstigen Be­ triebsbedingungen (abhängig von der Schmelzetemperatur, dem verwendeten Kunststoff, dem Druck etc.) kann es vorkommen, daß der auf die Stifte aufgesetzte Kern 6 durch die Schmelzfront verformt oder von der vorbestimmten Position wegbewegt wird. Um derartige Asymmetrien zu vermeiden, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst nur die Vorderseite des Formteils (der Spritzdüse zugewandte Seite) ausgebildet, wobei die Kavität an der Rückseite durch Verfahren eines Kerns in eine vorgeschobene Position für die Schmelzfront unzugänglich ist. Nach Ausbilden der Vorderseite des Formteils wird der Werkzeugkern zurückgezogen, so daß der rückseitige Teil der Kavität 16 für die Schmelzfront zugänglich ist und in einem darauffolgenden Schritt ausgebildet wird. Der Kern 6 ist bei dieser Verfahrensweise zunächst durch den verschiebbaren Werkzeugkern zuverlässig in seiner Symme­ trieposition fixiert. Nach dem Zurückziehen des Werkzeug­ kernes verbleiben - ähnlich wie bei der vorbeschriebenen Vorgehensweise - Stifte in Anlage an dem vorgefertigten, noch nicht umspritzten Teil des Kerns 6, wobei das zuvor ausgespritzte Vorderteil des Formteils (WC-Deckel 4) zu­ sätzlich zur Fixierung beiträgt.

Offenbart ist ein Spritzgießverfahren zum Herstellen eines dickwandigen Formteiles und ein nach einem derartigen Verfahren hergestelltes Formteil, wobei ein Kern des Form­ teiles aus einem holzhaltigen Kernmaterial hergestellt ist, das mit einem Thermoplast umspritzt wird.

Claims (14)

1. Spritzgießverfahren zum Herstellen einer WC-Sitzanord­ nung aus WC-Sitz (2) und/oder WC-Deckel (4) gekenn­ zeichnet durch die Schritte:

• - Bereitstellen einer Fraktion aus Holzpartikeln mit ei­ ner vorbestimmten Größenverteilung und Restfeuchte;
• - Mischen eines Kernmateriales aus einem Anteil der Frak­ tion und einem Anteil an Thermoplast;
• - Spritzgießen eines holzhaltigen Kernes (6) und
• - Umspritzen des Kerns (6) mit einer Umhüllung (8) aus Thermoplast.

2. Spritzgießverfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anteil an Holzpartikeln zumindest 50 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.-% beträgt.

3. Spritzgießverfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der mittlere Partikeldurch­ messer zwischen 0,1 und 1,0 mm liegt.

4. Spritzgießverfahren nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rest­ feuchte weniger als 15%, vorzugsweise 5% beträgt.

5. Spritzgießverfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entformungstem­ peratur des Kernes (6) größer als 80°C, vorzugsweise 95°C bis 120°C ist.

6. Spritzgießverfahren nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ge­ spritzte Kern (6) entformt und zum Umspritzen in das Werkzeug (10) einer anderen Spritzgießmaschine einge­ legt wird.

7. Spritzgießverfahren nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhül­ lung (8) durch zumindest eine Ausnehmung (22) des Ker­ nes (6) hindurchgespritzt wird.

8. Spritzgießverfahren nach Patentanspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Spritzen der Umhüllung (8) eine Spritzdüse (18) der Spritzgießmaschine mit einem Zen­ triervorsprung (20) in die Ausnehmung (22) des Kernes (6) eintaucht.

9. Spritzgießverfahren nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhül­ lung (8) über vier Anspritzpunkte angespritzt wird.

10. Spritzgießverfahren nach einem der vorhergehenden Pa­ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein spritzdüsenseitiger Abschnitt des Kernes (6) umspritzt wird, und daß in einem darauffolgenden Arbeitsgang nach Zurückziehen eines die Rückseite abdeckenden Werkzeug­ kernes ein auswerferseitiger Teil der Umhüllung (8) ausgebildet wird.

11. WC-Sitz und/oder WC-Deckel mit einem Kern (6), der mit einer Thermoplastumhüllung (8) umgeben ist, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche.

12. WC-Sitz und/oder WC-Deckel nach Patentanspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kern (6) zumindest eine Zentrierbohrung (22) hat, die von zumindest zwei Durch­ trittsbohrungen (24) für die Schmelze umgeben ist.

13. WC-Sitz und/oder WC-Deckel nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Holz und Po­ lypropylen und die Umhüllung aus Polypropylen, ABS oder Nylon besteht.

14. WC-Sitz und/oder WC-Deckel nach einem der Patentansprü­ che 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke zumindest 8 mm beträgt.