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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Sanitärartikeln
im Allgemeinen und von eingebauten Spülbecken im Besonderen.
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Wie
es bekannt ist, sind eingebaute Spülbecken aus zusammengesetztem
Material hergestellt und spezifischer mittels einer Masse, die Kunstharz enthält, das
die Matrix bildet, und ein Füllmaterial, das
meistens durch Mineralpartikel ausgebildet ist.
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Das
Füllmaterial
bildet etwa 50-85 Gew.-% der Masse der Mischung, die den Artikel
bildet, und die Mineralpartikel des Materials haben eine Form eines
unzerbrochenen Korns.
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Betrachtet
man insbesondere eingebaute Spülbecken,
haben sie eine Vorderseite oder eine sichtbare Seite, die die Seite
bildet, die verwendet wird, und eine Rückseite, die in der Praxis
den Bereich bildet, der nicht zu sehen ist.
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Um
die Vorderseitenfläche,
d.h. die sichtbare Oberfläche,
zu optimieren, beschreibt beispielsweise das
EP 361101 ein Verfahren, das zulässt, die
Mine ralpartikel des Füllmaterials
zu verdichten, um eine sichtbare Fläche zu bilden, die widerstandsfähiger gegenüber einem
Verschleiß ist.
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Gemäß dem Verfahren,
das zum Herstellen von Spülbecken
und ähnlichem
vom oben beschriebenen Typ vorgeschlagen ist, wird die Form im Wesentlichen
in zwei Positionen positioniert, d.h. in einer ersten Position,
in welcher die Form mit der Mischung gefüllt wird, die durch das hitzehärtbare bzw.
duroplastische Harz und das Füllmaterial
gebildet ist, und in einer zweiten Position, in welcher der Prozess
einer Polymerisation der Mischung durchgeführt wird.
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In
der zweiten Position ist die Form so ausgerichtet, dass die Oberfläche, die
der Vorderseite oder der sichtbaren Seite entspricht, nach unten
gerichtet ist.
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Bei
diesem Typ von Ausführungsbeispiel werden
die Füll-Mineralpartikel
durch Schwerkraft in Richtung zu der sichtbaren Oberfläche des
Spülbeckens
verdichtet, und zwar in der Praxis mit einer gesamten Sedimentierung
der Mineralpartikel in Richtung zu der Vorderseite; demgemäß hat man
eine Vorderseitenfläche,
die widerstandsfähig
gegenüber Verschleiß ist, erhält aber
eine auch eine Gesamtstruktur des Artikels, die sicher ein strukturelles
Ungleichgewicht hat, da die gesamten Mineralfüllstoffe alle in Richtung zu
der Vorderseite verdichtet werden.
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Das
Ungleichgewicht verursacht eine reduzierte Widerstandsfähigkeit
gegenüber
verletzlichen Stößen und
gegenüber
thermischen Schocks, die während
einer Verwendung des Spülbeckens
in der Küche
erzeugt werden.
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EP 285046 offenbart ein Verfahren
zum Erzeugen eines Sanitärartikels
mit dem Schritt zum Erhalten einer inneren Schicht aus Plastikmaterial
auf einer konvexen Form entsprechend der Anwendungsseite des zu
erzeugenden Artikels und, an seiner Außenseite, zum Erzeugen einer
externen Schicht aus Plastikmaterial, die an der inneren Schicht
anhaftet, mittels einer konkaven Form entsprechend dem Rückseitenteil
des Artikels, wobei die konvexe Form und die konkave Form miteinander
um eine horizontale Achse gedreht werden können.
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GB-A-924 309 offenbart
ein Verfahren zum Ausbilden von Artikeln aus einer polymerisierbaren Plastikzusammensetzung,
welches ein Ausbilden einer Suspension aus lichtreflektierenden
Lamellen in einer polymerisierbaren Plastikzusammensetzung in flüssiger Form,
ein Einführen
der Suspension in eine Form, um eine Masse davon mit einer freien
Oberfläche
zur Verfügung
zu stellen, die die freie Oberfläche der
Masse mit einem Element mit einer ausgedehnten ebenen Oberfläche kontaktiert,
die im Wesentlichen zusammen mit der freien Oberfläche erstarrt, und
ein Aussetzen der Masse gegenüber
einer Oszillationsbewegung parallel zu ihrer freien Oberfläche, während wenigstens
eine Teilhärtung
der Plastikzusammensetzung verursacht wird, aufweist.
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US-A-5 177 124 offenbart
ein Verfahren zum Ausbilden eines Objekts aus Plastikmaterial mit
einer metallischen Außenfläche, wobei
das Verfahren ein Gießen
einer Mischung aus flüssigem
Monomer, einem Aushärtungsmittel,
einer Dispersion von Metallpartikeln und von schwebenden Partikeln
aufweist, und ein Zulassen, dass sich die Metallpartikel in der Form
zu dem unteren Bereich des Stücks
absetzen, oder die Form zentrifugiert wird, um zu veranlassen, dass
die Metallpartikel in Richtung zu dem äußeren Bereich des Stücks wandern
und sich in diesem Bereich konzentrieren, bevor das Monomer polymerisiert
und aushärtet,
um die Metallpartikel zu binden.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht tatsächlich im Lösen des oben beschriebenen
Problems durch Bereitstellen eines Verfahrens zum Erzeugen von Sanitärartikeln
im Allgemeinen und von eingebauten Spülbecken im Besonderen, das
zum Erhalten eines Artikels führt,
der eine Vorderseitenfläche
mit hoher Verschleißfestigkeit
hat, aber gleichzeitig mittels einer optimalen Verteilung der Mineralpartikel
eine bessere Widerstandsfähigkeit
gegenüber Stößen und
gegenüber
irgendeiner anderen Form von externer Spannung hat.
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Innerhalb
dieses Ziels besteht eine bestimmte Aufgabe der Erfindung im Bereitstellen
eines Verfahrens, bei welchem die Rückseitenfläche des Artikels einen hohen
Prozentsatz an Mineralfüllmaterial hat,
wodurch das typische Runzligwerden von Artikeln vermieden wird,
bei welchem alle Mineralpartikel in Richtung zu der Vorderseitenfläche sind
und bei welchem die strukturellen Eigenschaften des Elements als
Gesamtes optimiert werden.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen
eines Verfahrens, das dank seiner besonderen konstruktiven Eigenschaften die
größten Sicherheiten
einer Zuverlässigkeit
und einer Sicherheit bei einer Anwendung geben kann.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen
eines Verfahrens, das durch Verwenden eines relativ einfachen und
effektiven Gießsystems
durchgeführt
werden kann.
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Dieses
Ziel und diese und andere Aufgaben, die hierin nachfolgend besser
offensichtlich werden, werden durch ein Verfahren zum Erzeugen von
Sanitärartikeln
im Allgemeinen und von eingebauten Spülbecken im Besonderen gemäß der Erfindung
erreicht, welches aus einem Einführen
einer Fluidmischung aus duroplastischem Harz und Mineralpartikeln
in den Hohlraum einer Form besteht, die die Form des Artikels bildet,
der erzeugt wird, wobei die Mischung auf eine solche Weise eingeführt wird,
um eine Entfernung der Luft, die in dem Hohlraum vorhanden ist,
zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Umdrehen
der Form in eine erste Position besteht, um die Vorderseitenfläche des
Artikels, der erzeugt wird, so zu positionieren, dass er in Richtung
nach unten ist; aus einem Halten der Form in der ersten Position,
während
das untere Formteil der Form in Kontakt mit der Vorderseitenfläche auf
einer höheren
Temperatur als das obere Formteil in Kontakt mit der Rückseitenfläche gehalten
wird, bis eine Oberflächenschicht,
die bezüglich
Mineralpartikeln reich ist, durch Sedimentierung der Mineralpartikel
in Richtung nach unten von dem Formteil in Kontakt mit der Vorderseitenfläche erhalten
wird, und damit begonnen hat, an der Vorderseitenfläche auszuhärten; einem
Umdrehen der Form in eine zweite Position, um die Rückseitenfläche des
Artikels, der erzeugt wird, so zu positionieren, dass sie in Richtung nach
unten ist, so dass sich das Harz, das noch nicht gehärtet ist,
einer Sedimentierung der Mineralpartikel in Richtung zu dem Formteil
in Kontakt mit der Rückseitenfläche unterzieht,
wodurch die Mineralpartikel auf eine im Wesentlichen einheitliche
Weise in dem Harz dispergiert werden und eine Sedimentierung in der
ersten Position kompensiert wird; und einem Halten der Form in der
zweiten Position, bis die in den Hohlraum eingeführte Mischung vollständig gehärtet ist,
oder in jedem Fall für
die Zeit, die zum Beginnen des Härtens
der Mischung innerhalb des Hohlraums mit einem Blockieren der Sedimentierung
der Mineralpartikel erforderlich ist.
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Weitere
charakteristische Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung
eines bevorzugten, aber nicht ausschließlichen, Ausführungsbeispiels
eines Verfahrens zum Erzeugen von Sanitärartikeln im Allgemeinen und
eingebauten Spülbecken im
Besonderen offensichtlich werden, das nur anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels mit der Hilfe der beigefügten Zeichnungen dargestellt
ist, wobei:
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1 eine
schematische Ansicht der Form in der Position zum Einführen der
Mischung ist, wobei die Form in der Formstützstruktur verbunden ist;
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2 eine
transversale Schnittansicht der in der ersten Position angeordneten
Form ist; und
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3 eine
transversale Schnittansicht der in der zweiten Position angeordneten
Form ist.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren besteht das Verfahren zum Erzeugen von
Sanitärartikeln
im Allgemeinen und von eingebauten Spülbecken im Besonderen gemäß der Erfindung
aus einem Vorsehen einer Form, die allgemein durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet
ist, die durch ein unteres Formteil 2 gebildet ist, das
in der Praxis der vorderen oder sichtbaren Oberfläche des
Artikels, der erzeugt wird, entspricht, welcher beispielsweise durch
ein Spülbecken
gebildet ist; ein oberes Formteil 3 bildet ein Paar mit
dem unteren Formteil 2 und entspricht in der Praxis der
Rückseitenfläche oder
der versteckten Seite des Spülbeckens.
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Die
Formteile
2 und
3 bilden zwischen ihnen einen
Hohlraum
4 mit der Möglichkeit,
in ihn die Fluidmischung aus duroplastischem Harz und Mineralpartikeln
einzuführen,
welche beispielsweise von dem Typ sein können, der in
EP-A-1 153 731 desselben Anmelders
offenbart ist.
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Der
innerhalb der Form ausgebildete Hohlraum hat einen Verteilungskanal 5,
der perimetrisch an dem gesamten Artikel verläuft, und ist mit einem durch
das Bezugszeichen 6 bezeichneten Kanal verbunden, um das
Material zu injizieren.
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Das
Vorhandensein des Verteilungskanals 5 lässt zu, die Injektion der Mischung
zu optimieren, ohne besondere Präferenzpfade
und eine Turbulenz innerhalb des Hohlraums zu erzeugen.
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Der
Hohlraum 4 ist darüberhinaus
mit einem Haupt-Lüftungskanal 7 verbunden,
der diametral in Bezug zu dem Injektionskanal angeordnet ist, und
mit einem sekundären
Lüftungskanal 8,
der an dem oberen Formteil 3 vorhanden ist.
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Um
den Anfangsschritt eines Injizierens der Fluidmischung aus duroplastischem
Harz und Füllmaterial,
das Mineralpartikel enthält,
gemäß im Wesentlichen
herkömmlichen
Kriterien durchzuführen, ist
die Form so angeordnet, dass der Injektionskanal 6 auf
der untersten Ebene liegt und der Haupt-Lüftungskanal 7 auf
der höchsten
Ebene liegt.
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Die
Position entspricht normalerweise einer Drehung von 110° in Bezug
auf die Position, die eine Anordnung in der horizontalen Ebene zur
Verfügung stellt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 kann sich die Form um eine
Hauptwelle 10 drehen, die unter der Annahme, dass die Form
ein Element ist, das wie ein Parallelepiped geformt ist, auf die
kleineren vertikalen Flächen
diagonal einwirkt und im Wesentlichen parallel zu den größeren Flächen ist.
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Während der
Injektion der Mischung wird das Material gezwungen, entlang dem
Verteilungskanal 5 zu fließen, was den Hohlraum vollständig füllt; wenn das
Material den Hohlraum füllt,
werden die Lüftungsstellen
geschlossen, bis der Hohlraum vollständig gefüllt ist.
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Die
beschriebene Anordnung vermeidet vollständig die Möglichkeit eines Abfangens von
Luft in der Fluidmischung aus duroplastischem Harz und Mineralpartikeln.
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Wenn
einmal ein Auffüllen
durchgeführt
worden ist, wird die Form 1 in eine erste Position umgedreht,
die in 2 schematisch gezeigt ist, in welcher die Vorderseitenfläche des
Artikels, und demgemäß das untere
Formteil 2, nach unten gerichtet ist.
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Die
Form wird in der ersten Position gehalten, bis eine Oberflächenschicht,
die damit begonnen hat, auszuhärten,
auf der Vorderseitenfläche
des Artikels erhalten wird.
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Um
dieses Aushärten
zu erleichtern, hat das obere Formteil 3 anfangs eine Temperatur,
die wenigstens 40-55°C
niedriger als das untere Formteil 2 ist; vorzugsweise sind
die Anfangstemperaturen zwischen 75 und 85°C für das untere Formteil und zwischen
30 und 40°C
für das
obere Formteil.
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Diese
Temperaturen müssen,
berechnet ab dem Beginn des thermischen Zyklus, wenigstens für 15 bis
20 Minuten konstant bleiben.
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Der
thermische Zyklus muss sofort gestartet werden, sobald die erste
Position erreicht ist.
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Die
Form wird in der ersten Position gehalten, bis eine Oberflächenschicht,
die damit begonnen hat, auszuhärten,
an der Vorderseitenfläche
erhalten wird, und die Zeit, die erforderlich ist, beträgt normalerweise
etwa 10-15 Minuten.
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In
dieser Position neigen die Mineralpartikel aufgrund des Schwerkrafteffekts
dazu, langsam in Richtung nach unten auszufällen, d.h. in Richtung zu der
Oberfläche
des unteren Formteils 2, die der sichtbaren Seite des Spülbeckens
entspricht, wodurch folglich das Material zusammengedrängt bzw.
verdichtet bzw. fest wird, bis eine Oberflächenschicht, die reich an Minealpartikeln
ist, und zwar vorzugsweise in der Größenordnung einer Dicke von
einem Millimeter, erhalten wird.
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Ein
Halten des unteren Formteils auf einer höheren Temperatur als das andere
Formteil veranlasst, dass die Mischung damit beginnt, an der Vorderseitenfläche des
Materials auszuhärten,
welches nach und nach langsamer aushärtet, wenn sich der Abstand
von der Oberfläche
des Formteils bei der höchsten
Temperatur erhöht.
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Wenn
einmal die Periode von 10-15 Minuten verstrichen ist, beginnt die
erste Schicht der Mischung in Kontakt mit der heißesten Oberfläche des Formteils
auszuhärten,
was die Sedimentierung blockiert.
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Diese
Periode lässt
zu, dass die Mineralpartikel in ausreichenden Größen fest werden bzw. sich zusammendrängen, um
eine kompakte Materialschicht an der Vorderseitenfläche oder
der sichtbaren Seite des Spülbeckens
zu erzeugen, um eine gute Verschleißfestigkeit zu erhalten.
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Wenn
einmal diese Zeit verstrichen ist, wird die Form um 180° gedreht,
um eine zweite Position zu erreichen, in welcher die Rückseitenfläche oder die
versteckte Fläche
des Artikels, der hergestellt wird, nach unten gerichtet ist.
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Die
Form wird in dieser zweiten Position gelassen, bis die gesamte Mischung
vollständig
ausgehärtet
ist, oder in jedem Fall für
die Zeit, die dafür
erforderlich ist, dass die gesamte Mischung innerhalb des Hohlraums
ein Aushärten
beginnt, wodurch die Sedimentierung der Mineralpartikel blockiert
wird.
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Durch
Drehen der Form um 180°,
was in der Praxis eine vollständige
Umdrehung erzeugt, unterzieht sich der Teil der Mischung, der noch
nicht ausgehärtet
war, da eine Polymerisation noch nicht begonnen hat, aufgrund der
Schwerkraft eine Sedimentierung der Mineralpartikel in Richtung
zu der Oberfläche
des oberen Formteils, welches nun der untere Bereich ist.
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Auf
diese Weise werden die Mineralpartikel auf eine optimale und im
Wesentlichen einheitliche Weise in der gesamten Masse verteilt,
bevor sie damit beginnt, über
ihre gesamte Dicke auszuhärten, wodurch
auch die Sedimentierung kompensiert wird, die anfänglich in
der entgegengesetzten Richtung auftrat.
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Es
sollte auch hinzugefügt
werden, dass während
des Polymerisationsschritts in einer per se bekannten Weise die
zwei Formteile einem ansteigenden Verschlussdruck ausgesetzt werden,
der den Aushärtungsschritt
des Artikels optimiert.
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Wenn
einmal der thermische Polymerisationszyklus beendet worden ist,
wird die Form zu der ersten Position zurückgebracht und geöffnet, um
den Artikel zu extrahieren bzw. herauszunehmen.
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Eine
erste visuelle Untersuchung lässt
bereits zu, sofort zu bemerken, das die sichtbare Oberfläche des
Artikels eine ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit hat, aber
die Rückseitenfläche auch
eine adäquate
Verdichtung bzw. Zusammendrängung
von Mineralpartikeln hat, was zusätzlich zu einem Erzeugen eines
definitiv verbesserten ästhetischen
Effekts einen Artikel zur Verfügung
stellt, der beachtlich widerstandsfähiger gegenüber verletzenden Stößen und
thermischen Schocks ist.
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Aus
der obigen Beschreibung ist es somit offensichtlich, dass die Erfindung
das beabsichtigte Ziel und die Aufgaben erreicht, und insbesondere wird
die Tatsache betont, dass ein Verfahren zur Verfügung gestellt wird, das durch
Verwenden des Umdrehens der Form um 180° aus einer ersten Position, in
welcher die Vorderseitenfläche
erzeugt wird, zu einer zweiten Position, in welcher die Polymerisation der
Fluidmischung beendet wird, zulässt,
die Mineralfüllstoffe
auf eine optimale Weise zu verteilen, und nach Belieben die nutzlosen
und schädigenden
Verdichtungen zu vermeiden, die bei bekannten Lösungen auftraten, bei welchen
die Mineralfüllstoffe
in Richtung zu der Vorderseitenfläche verdichtet wurden, was
eine Rückseitenfläche lässt, die
vollständig leer
von Mineralfüllstoffen
war.
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Die
so erdachte Erfindung ist aufnahmefähig für zahlreiche Modifikationen
und Variationen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.
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Alle
Details können
weiterhin durch andere technisch äquivalente Elemente ersetzt
werden.
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In
der Praxis können
die verwendeten Materialien sowie die abhängigen bzw. möglichen
Formen und Dimensionen irgendwelche gemäß Anforderungen sein.
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Wo
technischen Merkmalen, die in irgendeinem Anspruch angegeben sind,
Bezugszeichen folgen, sind diese Bezugszeichen zu dem einzigen Zweck
eines Erhöhens
der Verständlichkeit
der Ansprüche
enthalten, und demgemäß haben solche
Bezugszeichen keinerlei beschränkenden
Effekt auf die Interpretation eines jeweiligen Elements, das anhand eines
Beispiels durch solche Bezugszeichen identifiziert ist.