EP0294743B1 - Giessform für Sanitärgegenstände und Verfahren zum Herstellen einer solchen Giessform - Google Patents

Giessform für Sanitärgegenstände und Verfahren zum Herstellen einer solchen Giessform Download PDF

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EP0294743B1
EP0294743B1 EP88109000A EP88109000A EP0294743B1 EP 0294743 B1 EP0294743 B1 EP 0294743B1 EP 88109000 A EP88109000 A EP 88109000A EP 88109000 A EP88109000 A EP 88109000A EP 0294743 B1 EP0294743 B1 EP 0294743B1
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EP
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porous
application
layers
casting mould
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Reinhard Wegmann
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Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/261—Moulds therefor
    • B28B1/262—Mould materials; Manufacture of moulds or parts thereof
    • B28B1/263—Plastics

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a casting mold, with which sanitary objects in particular can be produced, and the casting mold produced.
  • the layers each consist of mixtures of a synthetic resin, such as styrene resin, urethane resin or phenolic resin, with a granulate of inorganic material, such as silicon dioxide, feldspar or aluminum oxide.
  • the surface layer facing the sanitary article to be cast is fine-porous, i.e. H. has a capillary structure with a very small capillary diameter in the range of less than 10 ⁇ m diameter. This fine-porous surface layer merges into a coarse-porous layer underneath, which also consists of a granulate / synthetic resin mixture, the capillary diameter being larger than in the surface layer and in the range from 50 to 200 ⁇ m.
  • DE-OS 33 10 771 In another embodiment of DE-OS 33 10 771, several synthetic resin / granulate layers of different porosity are not provided, rather a single surface layer with a capillary structure is applied directly to a mold carrier in which a multiplicity of channels are formed.
  • a method for producing a casting mold and such a casting mold are known, in which a fine-pored front layer made of plastic is provided, which rests on the object to be produced, and to which there is a coarse-pored middle layer made of sintered metal and a dense rear layer Connect the plastic layer.
  • the use of porous sintered metal is complex and inexpensive.
  • the invention is based on the object of specifying a cost-effective method for producing a casting mold, with which in particular sanitary articles can be produced.
  • the casting mold produced according to the invention is also said to be capable of multiple use, the sanitary articles produced here having a good quality and in particular a good surface structure.
  • Claim 5 describes a casting mold which solves the above object.
  • the second and third containers used are identical or at least the same size.
  • vibration is carried out in a manner known per se.
  • the first, fine-pore layer of synthetic resin / granulate mixture has a grain size in the range from 0.4 to 2.0, preferably 0.7 to 1.3 mm in diameter. With grain sizes in this range, the diffusion width with which the plastic or plaster of the inner layer enters the first layer of synthetic resin / granulate mixture is not too large or too small.
  • the second, coarse-pore layer of synthetic resin / granulate mixture preferably has a grain size of up to 6 mm in diameter.
  • the first and the second layer of synthetic resin / granulate mixture combine.
  • 1 to 7 show in sequence the individual process steps for producing a casting mold according to the invention.
  • an enlarged intermediate mold 10 of the sanitary article to be produced with the casting mold is first produced in a manner known per se.
  • the enlarged intermediate shape 10 shown in FIG. 1 thus corresponds to a slight enlargement of, for. B. 1 cm the sanitary object that is to be produced with a casting mold.
  • the enlarged intermediate mold 10 is placed with its foot 10a on a vibrator (not shown).
  • a container 12 is also positioned on the vibrator in such a way that it surrounds the enlarged intermediate mold 10 at a distance.
  • known ventilation pipes 13 and feed pipes 15 are still drawn, but these are not an essential feature of the invention.
  • a first, fine-porous layer 14 made of granules mixed with synthetic resin is uniformly applied to the enlarged intermediate form 10 filled.
  • the first, fine-porous layer 14 has a grain size in the range from 0.4 to 2.0 mm in diameter and has a thickness of 2 to 3 cm.
  • Suitable synthetic resins and granules are known, e.g. B. from DE-OS 33 10 771.
  • the first, fine-porous synthetic resin / granulate layer 14 is applied to the enlarged intermediate shape when the vibrator is actuated.
  • a second layer 16 of granules mixed with synthetic resin is applied to the first, fine-pored synthetic resin / granulate layer 14, the granulate of the second layer 16 having a grain size which is larger than that of the granulate of the first layer 14; in the illustrated embodiment, the second layer has a grain size in the range of up to 6 mm in diameter.
  • the second layer 16 is applied in such a way that the first container 12 is filled.
  • the first and second layers 14 and 16 are in the wet state, so that they connect at their contact surface.
  • the tube 32 is positioned such that it passes through both the first layer 14 and the second layer 16.
  • the first and second layers 14, 16 are then cured to the extent that they are largely dimensionally stable.
  • the first container 12 according to FIGS. 1 to 3 is then removed and replaced by a second, larger container 18 which is used in the method steps 4 to 7 is used.
  • a free space remains between the molded body formed from the layers 14 and 16 and the second container 18, which is filled with a third layer 20 (FIG. 4) made of a non-porous sand / synthetic resin mixture.
  • the impermeable third layer 20 thus completely encloses the two inner layers 14, 16.
  • the first, second and third layers 14, 16, 20 are then cured in a known manner so that they form a coherent block 36.
  • This block 36 of layers 14, 16, 20 is removed from the container 18, whereby it is detached from the enlarged intermediate mold 10.
  • the block 36 is then further processed into a finished casting mold in accordance with the further method steps illustrated in FIGS. 5 to 7.
  • another container 18 ' which in the illustrated embodiment is identical to container 18 according to FIG. 4, is positioned over a final intermediate shape 10'.
  • the final intermediate mold 10 ' is, in contrast to the enlarged intermediate mold 10, not larger than the sanitary article to be produced with the casting mold, but corresponds to this.
  • a predetermined amount of liquid synthetic resin 30 is then entered into the container 18 'closed at the bottom.
  • the liquid synthetic resin 30 is one which is fine-porous after hardening.
  • the block 36 from the layers 14, 16 and 20 is inserted from above until it is placed on the spacers (not shown) which stand on the base 10a' of the final intermediate form 10 '. 7, the block 36 displaces the liquid synthetic resin 30, which is distributed evenly over the entire surface of the intermediate mold 10 'in the space between the final intermediate mold 10' and the first layer 14.
  • the freedom between the intermediate shape 10 'and the first layer 14 corresponds to the enlargement of the enlarged intermediate shape 10 compared to the final intermediate shape 10'. Excess plastic is discharged through the vent pipe 13.
  • Curing is then carried out, the finished casting mold consisting of layers 30, 14, 16 and 20 being formed.
  • the finished casting mold is removed from the intermediate mold 10 'and from the container 18' (previously, a release agent has been applied to the intermediate mold 10 'in a known manner) and is available as a partial mold for the production of a sanitary article.
  • a further partial shape with respect to the sanitary object is produced accordingly.
  • a plaster layer can also be used.
  • the gypsum layer thus replaces the porous plastic layer 30. It is applied in the same way as the plastic layer and connected to the three hardened layers 14, 16 and 20.
  • a commercially available hard plaster is used as the material for the plaster layer.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform, mit der insbesondere Sanitärgegenstände herstellbar sind, sowie die hergestellte Gießform.
  • Aus der DE-OS 33 10 771 ist eine Gießform mit mehrschichtigem Aufbau bekannt. Die Schichten bestehen jeweils aus Mischungen eines Kunstharzes, wie Styrolharz, Urethanharz oder Phenolharz, mit einem Granulat aus anorganischem Material, wie Siliciumdioxid, Feldspat oder Aluminiumoxid. Die dem zu gießenden Sanitärgegenstand zugekehrte Oberflächenschicht ist feinporös, d. h. hat eine Kapillarstruktur mit sehr kleinem Kapillardurchmesser im Bereich von weniger als 10 µm Durchmesser. Diese feinporöse Oberflächenschicht geht in eine darunter liegende grobporöse Schicht über, die ebenfalls aus einem Granulat/Kunstharz-Gemisch besteht, wobei der Kapillardurchmesser größer als in der Oberflächenschicht ist und im Bereich von 50 bis 200 µm liegt.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der DE-OS 33 10 771 sind nicht mehrere Kunstharz/Granulat-Schichten unterschiedlicher Porösität vorgesehen, vielmehr ist eine einzige Oberflächenschicht mit Kapillarstruktur direkt auf einen Formträger aufgebracht, in dem eine Vielzahl von Kanälen ausgebildet sind.
  • Bei den vorstehend genannten Gießformen sind insbesondere ein schneller Verschleiß und hohe Herstellungskosten von Nachteil.
  • Aus der GB-PS 14 85 852 ist ein Verfahren zum Herstellen von Metall-Gießformen bekannt, bei dem keine vergrößerte Form des mit der Gießform herzustellenden Gegenstandes verwendet wird.
  • Aus der DE 35 02 348 A1 sind ein Verfahren zum Herstellen einer Gießform sowie eine solche Gießform bekannt, bei denen eine feinporige vordere Schicht aus Kunststoff vorgesehen ist, die am herzustellenden Gegenstand anliegt und an die sich eine grobporige mittlere Schicht aus Sintermetall sowie eine dichte rückwärtige Schicht aus Kunststoff anschließen. Die Verwendung von porösem Sintermetall ist aufwendig und kostenungünstig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren zum Herstellen einer Gießform anzugeben, mit der insbesondere Sanitärgegenstände herstellbar sind. Die erfindungsgemäß hergestellte Gießform soll darüberhinaus vielfach verwendbar sein, wobei die hier mit hergestellten Sanitärgegenstände eine gute Qualität und insbesondere eine gute Oberflächenstruktur aufweisen sollen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer solchen Gießform ist im Patentanspruch 1 beschrieben.
  • Der Patentanspruch 5 beschreibt eine Gießform, welche die vorstehende Aufgabe löst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Gießform sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die verwendeten zweiten und dritten Behälter identisch sind oder zumindest gleiche Größe haben.
  • Während derjenigen Verfahrensschritte, in denen eine Granulat/ Kunstharz-Mischung aufgebracht wird, wird in an sich bekannter Weise eine Vibration durchgeführt.
  • Bei einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gießform genügt ein einziges Rohr, in dessen Mantel Öffnungen vorgesehen sind und welches beide Schichten aus Granulat/Kunstharz-Gemischen durchsetzt, um sowohl eine Trocknung und Aushärtung mittels Evakuierens als auch eine Ablösung der Zwischenform von der Gießform mittels Überdruck zu ermöglichen.
    • eine mit der zweiten Schicht verbundene dritte, nicht-poröse Schicht.
  • Die erste, feinporige Schicht aus Kunstharz/Granulat-Gemisch weist eine Korngröße im Bereich von 0,4 bis 2,0, bevorzugt 0,7 bis 1,3 mm Durchmesser auf. Bei Korngrößen in diesem Bereich ist die Diffusionsbreite, mit welcher der Kunststoff oder Gips der inneren Schicht in die erste Schicht aus Kunstharz/Granulat-Gemisch eintritt, nicht zu groß oder zu klein.
  • Die zweite, grobporige Schicht aus Kunstharz/Granulat-Gemisch weist bevorzugt eine Korngröße bis zu 6 mm Durchmesser auf. Beim Aushärten verbinden sich die erste und die zweite Schicht aus Kunstharz/Granulat-Gemisch.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Die Fig. 1 bis 7 zeigen nacheinander die einzelnen Verfahrensschritte zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Gießform.
  • Gemäß Fig. l wird zunächst eine vergrößerte Zwischenform 10 des mit der Gießform herzustellenden Sanitärgegenstandes in an sich bekannter Weise erzeugt. Die in Fig. 1 gezeigte, vergrößerte Zwischenform 10 entspricht also bis auf eine geringe Vergrößerung von z. B. 1 cm dem Sanitärgegenstand, der mit einer Gießform hergestellt werden soll.
  • Die vergrößerte Zwischenform 10 wird mit ihrem Fuß 10a auf einen Vibrator (nicht gezeigt) aufgesetzt. Ein Behälter 12 wird ebenfalls auf dem Vibrator positioniert und zwar derart, daß er die vergrößerte Zwischenform 10 mit Abstand umfängt. In den Fig. sind noch an sich bekannte Entlüftungsrohre 13 und Beschickungsrohre 15 gezeichnet, die aber kein wesentliches Merkmal der Erfindung sind. Gemäß Fig. 2 wird zunächst eine erste, feinporöse Schicht 14 aus mit Kunstharz gemischtem Granulat gleichmäßig auf die vergrößerte Zwischenform 10 aufgespachtelt. Die erste, feinporöse Schicht 14 weist eine Korngröße im Bereich von 0,4 bis 2,0 mm Durchmesser auf und hat eine Stärke von 2 bis 3 cm. Geeignete Kunstharze und Granulate sind bekannt, z. B. aus der DE-OS 33 10 771.
  • Nachdem die erste, feinporige Schicht 14 aus Kunstharz/Granulat-Gemisch auf die vergrößerte Zwischenform 10 aufgetragen ist, wird ein Rohr 32, in dessen Mantelung Löcher vorgesehen sind, teilweise in die erste, feinporöse Schicht eingedrückt.
  • Die Aufbringung der ersten, feinporösen Kunstharz/Granulat-Schicht 14 auf die vergrößerte Zwischenform erfolgt bei betätigtem Vibrator.
  • Gemäß Fig. 3 wird auf die erste, feinporige Kunstharz/Granulat-Schicht 14 eine zweite Schicht 16 aus mit Kunstharz gemischtem Granulat aufgebracht, wobei das Granulat der zweiten Schicht 16 eine Korngröße aufweist, die größer ist als die des Granulats der ersten Schicht 14; beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat die zweite Schicht eine Korngröße im Bereich von bis zu 6 mm Durchmesser.
  • Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, erfolgt die Aufbringung der zweiten Schicht 16 derart, daß der erste Behälter 12 aufgefüllt wird. Dabei befinden sich die ersten und zweiten Schichten 14 bzw. 16 in nassem Zustand, so daß sie sich an ihrer Berührungsfläche verbinden.
  • Das Rohr 32 ist derart positioniert, daß es sowohl die erste Schicht 14 als auch die zweite Schicht 16 durchsetzt.
  • Sodann werden die ersten und zweiten Schichten 14, 16 soweit ausgehärtet, daß sie weitgehend formstabil sind. Der erste Behälter 12 gemäß den Fig. 1 bis 3 wird dann entfernt und durch einen zweiten, größeren Behälter 18 ersetzt, der in den Verfahrensschritten gemäß den Fig. 4 bis 7 Verwendung findet. Zwischen dem aus den Schichten 14 und 16 gebildeten Formkörper und dem zweiten Behälter 18 bleibt ein Freiraum, der mit einer dritten Schicht 20 (Fig. 4) aus nicht-porösem Sand/Kunstharz-Gemisch gefüllt wird. Die undurchlässige dritte Schicht 20 umschließt somit vollständig die beiden inneren Schichten 14, 16.
  • Sodann werden die ersten, zweiten und dritten Schichten 14, 16, 20 in bekannter Weise ausgehärtet, so daß sie einen zusammenhängenden Block 36 bilden. Dieser Block 36 aus den Schichten 14, 16, 20, wird aus dem Behälter 18 entfernt, wobei er von der vergrößerten Zwischenform 10 gelöst wird. Der Block 36 wird dann gemäß den in den Fig. 5 bis 7 illustrierten weiteren Verfahrensschritten zu einer fertigen Gießform weiterverarbeitet.
  • Hierzu wird zunächst gemäß Fig. 5 ein weiterer Behälter 18′, welcher beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Behälter 18 gemäß Fig. 4 identisch ist, über einer endgültigen Zwischenform 10′ positioniert. Die endgültige Zwischenform 10′ ist im Unterschied zur vergrößerten Zwischenform 10 nicht größer als der mit der Gießform herzustellende Sanitärgegenstand, sondern entspricht diesem. Auf dem Fuß 10a′ der endgültigen Zwischenform 10′ werden Abstandsstücke (nicht gezeigt) positioniert. Sodann wird gemäß Fig. 6 eine vorgegebene Menge flüssigen Kunstharzes 30 in den unten geschlossenen Behälter 18′ eingegeben. Bei dem flüssigen Kunstharz 30 handelt es sich um ein solches, welches nach einem Aushärten feinporös ist.
  • In den Behälter 18′ mit flüssigem Kunstharz 30 wird von oben der Block 36 aus den Schichten 14, 16 und 20 eingeführt, bis er auf die (nicht gezeigten) Abstandsstücke, welche auf dem Fuß 10a′ der endgültigen Zwischenform 10′ stehen, aufsetzt. Dabei verdrängt gemäß Fig. 7 der Block 36 das flüssige Kunstharz 30, welches sich in dem Freiraum zwischen der endgültigen Zwischenform 10′ und der ersten Schicht 14 gleichmässig über die gesamte Oberfläche der Zwischenform 10′ verteilt. Der Freiraum zwischen der Zwischenform 10′ und der ersten Schicht 14 entspricht der Vergrößerung der vergrößerten Zwischenform 10 gegenüber der endgültigen Zwischenform 10′. Überschüssiger Kunststoff wird über das Entlüftungsrohr 13 abgeführt.
  • Sodann wird eine Aushärtung durchgeführt, wobei die fertige Gießform, bestehend aus den Schichten 30, 14, 16 und 20 gebildet wird. Die fertige Gießform wird von der Zwischenform 10′ und aus dem Behälter 18′ (zuvor ist in bekannter Weise ein Trennmittel auf die Zwischenform 10′ aufgebracht worden) entfernt und steht als Teilform für die Herstellung eines Sanitärgegenstandes zur Verfügung.
  • Eine weitere, bezüglich des Sanitärgegenstandes innenseitige Teilform wird entsprechend hergestellt.
  • Statt der oben beschriebenen porösen Kunststoffschicht 30 kann auch eine Gipsschicht verwendet werden. Die Gipsschicht ersetzt also die poröse Kunststoffschicht 30. Sie wird in gleicher Weise wie die Kunststoffschicht aufgetragen und mit den drei ausgehärteten Schichten 14, 16 und 20 verbunden. Als Material für die Gipsschicht kommt ein handelsüblicher Hartgips zur Verwendung. Durch die Ersetzung der porösen Kunststoffschicht 30 durch eine Gipsschicht werden insbesondere Kosten eingespart.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Gießform, mit der insbesondere Sanitärgegenstände, wie Waschbecken, herstellbar sind, unter Verwendung von zumindest drei Schichten, die ausgehärtet werden, mit folgenden Schritten:
    - auf eine vergrößerte Zwischenform (10) des Sanitärgegenstandes wird eine erste, feinporöse Schicht (14) aus mit Kunstharz gemischtem Granulat aufgetragen,
    - auf die erste, feinporöse Schicht (14) im nassen Zustand wird eine zweite, grobporöse Schicht (16) aus mit Kunstharz gemischtem Granulat aufgetragen,
    - auf die zweite Schicht (16) im nassen Zustand wird eine im wesentlichen unporöse Kunststoffschicht (20) aufgebracht,
    - die drei Schichten (14, 16, 20) werden ausgehärtet, und
    - auf die unbeschichtete Seite der ersten Schicht (14) wird eine poröse Kunststoffschicht (30) oder eine Gipsschicht aufgebracht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerte Zwischenform (10) auf einem Vibrator positioniert wird und daß zumindest während des Aufbringens der Schichten eine Vibration durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufbringens der Schichten ein Öffnungen aufweisender Hohlkörper (32) derart positioniert wird, daß er die erste Schicht (14) und die zweite Schicht (16) durchsetzt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen der inneren Schicht (30) eine endgültige Zwischenform in einem Behälter eingebracht wird, daß in den Behälter eine vorgegebene Menge Kunstharz gegeben wird und daß dann der Block (36) aus der ersten, zweiten und dritten Schicht (14, 16, 20) in den Behälter (18') eingeführt wird, wobei sich der flüssige Kunststoff in einem Freiraum (38) zwischen dem Block (36) und der endgültigen Zwischenform (10') gleichmäßig verteilt.
  5. Gießform zum Herstellen von insbesondere Sanitärgegenständen, wie Waschbecken, mit zumindest drei Schichten unterschiedlichen Materials,
    gekennzeichnet durch
    - eine innere, dem herzustellenden Sanitärgegenstand zugekehrte Schicht (30) aus porösem Kunststoff oder Gips,
    - eine mit der inneren Schicht (30) verbundene erste feinporige Schicht (14) aus einem Kunstharz/Granulat-Gemisch, sowie zumindest
    - eine mit der ersten Schicht (14) verbundene zweite Schicht (16) aus einem grobporigen Kunstharz/Granulat-Gemisch.
  6. Gießform nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, mit der zweiten Schicht (16) verbundene dritte Schicht (20) vorgesehen ist, die nichtporös ist.
  7. Gießform nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (30) aus porösem Kunststoff oder Gips eine Stärke von zumindest 1 cm aufweist.
  8. Gießform nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (14) aus einem Granulat mit einer Korngröße von 0,4 bis 2,0 mm Durchmesser gebildet ist.
  9. Gießform nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus einem Granulat mit einer Korngröße von 3 bis 6 mm Durchmesser gebildet ist.
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