DE2852806A1

DE2852806A1 - Verfahren zur herstellung von elementen fuer sanitaerraeume durch tiefziehen von thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2852806A1
Application number: DE19782852806
Authority: DE
Inventors: Erhard Keller
Original assignee: MODULES SANITAIRES SA
Current assignee: MODULES SANITAIRES SA
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1978-12-06
Publication date: 1979-06-13
Also published as: BR7808024A; FR2411076A1; GB2010733A; JPS5486551A; CH617122A5

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wei γ.κμανν, Di?l.-Phys. Dr. K. Fixcke

Dipl.-Ing. F. AAVeιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H-Liska 2852806

-A-PLBA

8 000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Modules Sanitaires SA
Chemin du Paqueret 24c
1o25 Saint-Sulpice, Vaud
Schweiz

Verfahren zur Herstellung von Elementen für Sanitärräume durch Tiefziehen von thermoplastischem Material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elementen für Sanitär-Räume wie Badezimmer, Toiletten
und dergleichen, durch Tiefziehen eines Zuschnittes aus thermoplastischem Material. Solche Elemente können beispielsweise Badswannen, Waschbecken, Schranke, mit Hohlräumen versehene Wände zur Eildung von Regalen und dergleichen sein.

Man hat bereits derartige Elemente für Sanitärräume aus Kunststoff durch Tiefziehen hergestellt, wobei Matrizen und Patrizen aus Holz verwendet wurden. Dieses bekannte Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf. Zunächst nützen sich diese Formen und Patrizen aus Holz sehr rasch ab und erlauben keine Herstellung in großer Serie. Ferner

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ist es auch nicht möglich, mit diesen !formen. Gegenstände mit einer vollständig glatten Oberfläche herzustellen, wie man sie normalerweise bei der klassischen Herstellung von Waschbecken aus keramischem Material und bei den Wandkacheln zu sehen gewohnt ist, die eine Oberfläche wie Glas haben.

Man hat auch schon vorgeschlagen (üllmann Encyklopädie der technischen Chemie, Ausgabe 196o, T. 11, Seite 78-79) , Zuschnitte aus thermoplastischem Material tiefzuziehen und dabei eine Matrize, zu verwenden, in der man ein Vakuum erzeugt, unter dessen Wirkung sich der vorher auf eine Erweichungstemperatur aufgewärmte thermoplastische Zuschnitt an di«? Inn°nobe.rflache der Matrize anlegt. Dieses Verfahren erlaubt es aber nicht^vollständig glatte und polierte Oberflächen zu erhalten, wie dies erwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem diese Nachteile, nicht auftreten und welches die Herstellung von Elementen und Gegenständen für Sanitärräume mit vollständig glatten Oberflächen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man eine Metallmatrize und eine eine polierte Oberfläche aufweisende Metallpatrize verwendet, die beide auf mindestens dem größten Teil ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von netzartig angeordneten Durchbrechungen aufweisen, daß man auf die Matrize einen vorher auf eine Erweichungstemperatur erwärmten Zuschnitt auflegt, daß an die Matrize durch die Durchbrechungen hindurch von außen her ein Unterdruck angelegt wird,

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um den Zuschnitt an die Innenoberfläche der Matrize zu ziehen und die zwischen dem Zuschnitt und der Innenoberfläche der Matrize eingeschlossene Luft vollständig abzuführen, daß danach die Patrize auf dem Zuschnitt zur Anlage gebracht wird, um diesen gegen die Matrize zu pressen, wobei gleichzeitig die zwischen der Patrize und dem Zuschnitt eingeschlossene Luft durch die Durchbrechungen in der Patrize hindurch abgeführt wird, und daß nach dem Pressen des Zuschnittes zwischen der Matrize und der Patrize diese von der Matrize wegbewegt wird, wobei gleichzeitig Druckluft durch die Durchbrechungen der Matrize und der Patrize zugeführt wird, um das Ablösen des fertigen Gegenstandes von den beiden Formelementen, zu erleichtern.

Der Zuschnitt besteht vorzugsweise aus Acrylglas, Zweck-

4 mäßigerweise wird ein Tiefziehdruck von etwa 9,81 χ 1o

4 Newton pro Quadratmeter bis 19,62 χ 1o Newton pro Quadratmeter verwendet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. 1 zeigt einen sehr schematischen Schnitt durch eine Matrize und eine Patrize, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform verwendet werden, um mit Hohlräumen versehene Wandelemente zur Bildung von Regalen herzustellen, und

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittansicht, welche eine zweite Ausführungsform des erfin-

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dungsgemäßen Verfahrens spiet für den Fall der Herstellung einer Badewanne.

In Fig. 1 erkennt man eine Matrize 1 mit drei Hohlräumen oder Zellen 2, 3 und 4 sowie eine Patrize 5 mit drei komplementär zu den Zellen 2, 3 und 4 ausgebildeten Abschnitten 6, 7 bzv7. 8. Die Matrize 1 ist aus einem Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung hergestellt, wobei die Innenoberfläche der Matrize poliert ist. Diese Matrize 1 weist praktisch auf ihrer gesamten Oberfläche ein Netz von Durchbrechungen 9 auf, deren Abmessungen zur Verdeutlichung in den Fig. übertrieben dargestellt sind. Diese Durchbrechungen 9 durchdringen die Wand dr-r Matrize vollständig unr] stehen mit einer dicht abgeschlossenen Kammer 1o in Verbindung, welche die Matrize 1 umgibt, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Diese Kammer 1o steht mit der Außenwelt durch eine Leitung 11 in Verbindung, welche zum vrahlweisen Anschluß an eine Unterdruckquelle oder an eine Druckluftquelle bestimmt ist. wie dies später noch erläutert v/erden wird.

Die Patrize 5 besteht ebenfalls aus Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, wobei die bei der Verformung aktive Oberfläche poliert ist. Diese Patrize besitzt ebenfalls praktisch über ihre die ganze Oberfläche verteilt Durchbrechungen oder Kanäle 12, welche die Wand vollständig durchdringen und in eine Kammer 13 münden, die durch eine Viand 14 hermetisch abgeschlossen ist. Eine biegsame Leitung 15 verbindet die Kammer 13 mit der Außenwelt. Diese Leitung ist zum wahlweisen Anschluß an eine Unterdruckquelle oder eine. Druckluftquelle bestimmt, wie dies später noch erläutert werden wird.

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Es sind natürlich Mittel vorgesehen, um die Patrize 5 wahlweise absenken und anheben zu können in der Weise, daß die Abschnitte 6, 7 und 8 in die Zellen 2, 3 und eingreifen.

Zur Herstellung eines mit Zellen versehenen Wandelementes zur Bildung von Regalen wird auf die Matrize 1 ein Zuschnitt 16 beispielsweise, aus Acrylglas gelegt, das vorher auf eine Temperatur erwärmt wurde, bei der das Material weich und formbar wird. Dann wird die Leitung 11 an eine UnterdruckquelIe angeschlossen, welche bewirkt, daß der Zuschnitt 16 sich verformt, um sich an die .Innenoberfläche der Matrize 1 anzulegen. Wie man sieht, bewirkt das Netz von Kanälen 9 nicht nur eine Verformung durch den Unterdruck, sondern eliminiert auch vollständig die unter Umständen zwischen dem Zuschnitt 16 und der Innenoberfläche der Matrize 1 eingeschlossene Luft. Dadurch wird jede Unregelmäßigkeit der Oberfläche an dem Zuschnitt vermieden. Sofort danach wird die Patrize 5 abgesenkt, um zwischen sich und der Matrize 1 den bereits an die Matrize 1 angepaßten Zuschnitt 16 zusammenzupressen. Der Formdruck ist so gewählt, daß der Zuschnitt auf seinen beiden Oberflächen den gleichen Glanz aufweist wie die Patrize und die Matrize. Die Kanäle 12 der Patrize 5 stellen sicher, daß die zwischen der Patrize 5 und dem Zuschnitt 16 eingeschlossene Luft vollständig entweichen kann. Auf diese Weise wird jede Unregelmäßigkeit in der Oberfläche des fertigen Gegenstandes vermieden. Der von der Patrize auf den Zuschnitt 16 ausgeübte Druck beträgt

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vorzugsweise 9,31 χ 1o bis 19,62 χ 1o Newton pro Quadratmeter. Je nach der Form des zu schaffenden Gegenstandes läßt man den Zuschnitt zwischen der Patrize und der Matrize während einer Dauer von 2 oder 3 Minuten

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eingepreßt, so in dem Fall eines Wandabschnittes, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Der Zuschnitt kann auch für einen länqeren Zeitraum von beispielsweise 3 bis

5 Hinuten oder ggfs. auch über Io Minuten hinaus zwischen der Patrize und der Matrize eingeklemmt bleiben, wenn es sich um einen Gegenstand komplizierterer Gestalt und größerer Wandstärke handelt, wie beispielsweise ein Waschbecken, ein Bidet oder eine Badewanne.

Die Stärke eines Zuschnittes-aus Acrylglas kann zwischen

6 und 8 mm betragen, wenn es sich wie in der Darstellung gemäß Fig. 1 um die Herstellung von Wandelementen handelt. Eine größere Stärke von etwa 1o bis 12 mm wird vorzugsweise verwendet, wenn es sich "um die Herstellung einer Badewanne, eines Waschbeckens oder eines Bidets handelt.

Die Kanäle 9 und 12sind in Form eines Netzes mit beispielsweise quadratischen Maschen angeordnet, wobei die Seitenlänge, einer Masche zwischen 4 und 8 cm betragen kann. Der Durchmesser der Kanäle 9 und 12 beträgt vorzugsweise zwischen o,3 und o,5 mm.

Anstelle eines Zuschnittes aus Acrylglas könnte man auch beispielsweise einen Zuschnitt aus Polystyrol mit einer Beschichtung aus Acrylglas verwenden.

Im Falle von Acrylglas kann der Zuschnitt 16 in einem Ofen auf eine Temperatur von 8o° erwärmt werden derart, daß er im Augenblick seines Auflegens auf die Matrize eine Temperatur zwischen 5o und 6o hat. Wenn die Preßzeit des Zuschnittes zwischen der Patrize 5 und der Matrize 1 verstrichen ist, werden die Leitungen und 15 an eine Druckluftquelle angeschlossen und gleich-

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zeitig wird die Patrize 5 von der Matrize 1 abgehoben. Unter der Wirkung der durch die Kanäle 9 und 12 hindurch auf den Zuschnitt einwirkenden Druckluft wird das Ablösen des fertiggestellten Gegenstandes von der Matrize einerseits und der Patrize andererseits wesentlich erleichtert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel handelt es sich um die Herstellung einer Badewanne aus einem Zuschnitt 17 mittels einer Matrize 18 und einer Patrize 19. Die Matrize 18 weist wie beim ersten Ausführungsbeispiel Kanäle 2o praktisch auf ihrer gesamten Oberfläche auf. Ebenso ist die Patrize 19 auf praktisch ihrer gesamten Oberfläche mit Kanälen 21 versehen. Die Kanäle 2o münden in eine dicht abgeschlossene Kammer 22, die mit dem Außenraum über eine Leitung 23 in Verbindung steht. Die Kanäle 21 münden in eine dicht abgeschlossene Kammer 24, die mit dem Außenraum über eine biegsame Leitung 25 verbunden ist. Die Arbeitsweise ist der anhand der Fig. 1 weiter oben beschriebenen Arbeitsweise analog, d.h. daß der beispielsweise aus Acrylglas bestehende Zuschnitt 17 auf die Matrize 18 aufgelegt wird, nachdem er auf seine Erweichungstemperatur erwärmt wurde. Danach wird die Leitung 23 an eine Unterdruckquelle angeschlossen, die auf den Zuschnitt 17 durch die Kanäle hindurch einwirkt, um den Zuschnitt 17 zu verformen und zu bewirken, daß sich der Zuschnitt 17 exakt der Form der Form der Innenfläche der Matrize 1 anpaßt. Danach wird die Patrize 19 abgesenkt, welche den Zuschnitt 17 fest zwischen sich und der Matrize 18 einpreßt, um ihm den gewünschten Oberflächenglanz zu verleihen. Wenn die festgesetzte Preßzeit verstrichen ist, wird Druckluft über die Leitungen 23 und 25 in die Kammern 22 bzw. 24 eincreblasen, wobei gleichzeitig die Patrize 19 von

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der. Matrize 18 abhebt.

Im Falle einer Badewanne ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Rand der Badewanne an den an die. Wände angrenzenden Seiten der Badewanne vertikal nach oben gebogen ist, um die üblichen Dichtungen zu vermeiden, die häufig eine Quelle des Ärgers sind. An der oder den anderen Seiten ist der Rand der Badewanne vertikal nach unten gebogen. Diese Ränder fluchten exakt mit dem Rand eines ebenen vertikalen Wandelementes. An der Stoßstelle kann eine metallische Dichtungsabdeckung angebracht v/erden, wenn die Badewanne an ihrem Bestimmungsort in einem Badezimmer eingebaut wird.

Im Fall der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele· kann vorgesehen sein, daß die Oberfläche der Patrize stärker poliert ist als die der Matrize, da es vor allem darauf ankommt, daß die sichtbare Oberfläche des hergestellten Gegenstandes einen glänzenden und glatten Anblick wie Porzellan bietet. Die Flächen der Badewanne oder des Wandelementes, die nicht sichtbar sind, können gröber ausgeführt sein. Wenn es sich dagegen um ein Waschbecken, ein Bidet oder beispielsweise eine WC-Schüssel handelt, ist es wichtig, daß die gesamte Oberfläche die gleiche Oberflächenqualität besitzt und daß in diesem Fall sowohl die Patrize als auch die Matrize eine sehr sorgfältig polierte Oberfläche aufweisen.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-Inc. H. Weickmann, Dr"L.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber dr.ing.h.liska 2852806 PLBA · -"' ■ ■ . SOOO MÜNCHEN 86, DEN "^, ;j.. :. "-p} POSTFACH 860 820 . MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22 Modules Sanitaires SA Chemin du Päqueret 24c Saint-Sulpice, Vaud Schweiz Verfahren zur Herstellung von Elementen für Sanitärräume durch Tiefziehen von thermoplastischem Material Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Elementen für Sanitär-Räume. wie Badezimmer, Toiletten und dergleichen, durch Tiefziehen eines Zuschnittes aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Metallmatrize . (1.;. 18) und eine eine polierte Oberfläche aufweisende Metallpatrize (5; 19) verwendet, die beide auf mindestens dem größten Teil ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von netzartig angeordneten Durchbrechungen (9, 12; 2o, 21) aufweisen, daß man auf die Matrize (1; 18) einen vorher auf eine Erweichungstemperatur erwärmten Zuschnitt (16; 17) auflegt, daß an die Matrize (1; 18) durch die Durchbrechungen (9; 2o) hindurch von außen her ein Unterdruck angelegt wird, um den Zuschnitt (16; 17) an die Innenoberfläche der Matrize (1; 18) zu ziehen und die zwischen dem Zuschnitt (16; 17) und der Innenoberfläche der Matrize (1; 18) eingeschlossene Luft.vollständig abzuführen, daß danach die Patrize (5; 19) auf dem Zuschnitt (16; 17) zur Anlage gebracht wird, um diesen gegen die Matrize (1; 18) zu pressen, wobei gleichzeitig die zwischen der Patrize (δ; 19) und dem Zuschnitt (16; 17) eingeschlossene Luft durch die Durchbrechungen (12, 21) in der Patrize

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(5, 19) hindurch abgeführt wird, und daß nach dem Pressen des Zuschnittes (16, 17) zwischen der Matrize (1, 18) und der Patrize (5, 19) diese von der Matrize (1, 18) wegbewegt wird, wobei gleichzeitig Druckluft durch die Durchbrechungen (9; 2o) bzw. (12; 21) der Matrize (1; 18) und der Patrize (5; 19) zugeführt wird, um das Ablösen des fertigen Gegenstandes von den beiden Formelementen zu erleichtern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man durch die Durchbrechungen (12; 21) der Patrize (5; 19) mindestens während des Tiefziehvorganges einen unterdruck anlegt, um das Entweichen von zwischen der Patrize (5; 19) und dem Zuschnitt (16; 17) eingeschlossener Luft zu erleichtern .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Maschen des Netzes von Durchbrechungen (9, 12; 2o, 21) von Patrize (5; 19) und Matrize (1; 18) eine Größe von etwa 4 bis S cm haben.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Durchbrechungen (12, 9; 21, 2o) von Patrize (5; 19) und Matrize (1; 18) etwa o,3 bis o,5 mm beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Zuschnitt (16, 17) aus Acrylglas besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Zuschnitt (16, 17) aus Polystyrol besteht, das mit einer Beschichtung aus Acrylglas versehen ist.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Tiefziehdruck

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von etwa 9,81 χ 1o Newton pro Quadratmeter bis

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19,62 χ 10 Newton pro Quadratmeter ausgeübt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Preßzeit je nach der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes zwischen 2 und 1o Minuten beträgt.

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