EP4493384A1 - Verfahren zur herstellung eines armaturengehäuses für eine sanitärarmatur sowie armaturengehäuse für eine sanitärarmatur - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines armaturengehäuses für eine sanitärarmatur sowie armaturengehäuse für eine sanitärarmatur

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Publication number
EP4493384A1
EP4493384A1 EP23714484.5A EP23714484A EP4493384A1 EP 4493384 A1 EP4493384 A1 EP 4493384A1 EP 23714484 A EP23714484 A EP 23714484A EP 4493384 A1 EP4493384 A1 EP 4493384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
fitting housing
fitting
housing
grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23714484.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten ROMANOWSKI
Christian Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grohe AG
Original Assignee
Grohe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Grohe AG filed Critical Grohe AG
Publication of EP4493384A1 publication Critical patent/EP4493384A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/0404—Constructional or functional features of the spout
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29L2009/008—Layered products coated metalized, galvanized
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/769—Sanitary equipment

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a fitting housing for a sanitary fitting and a fitting housing for a sanitary fitting.
  • a liquid in particular can be dispensed as needed at a washbasin, sink, shower and/or bathtub.
  • a surface of a fitting housing of the sanitary fitting can be provided with a brush structure.
  • the brush structure can be created by mechanical brushing and/or grinding.
  • Plastic fitting housings can be coated with at least a copper layer, a nickel layer and a chrome layer. To create the brush structure, plastic fitting housings must be brushed into the copper layer. Therefore, such fitting housings must then be galvanized again. This leads to long manufacturing times and high manufacturing costs.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to provide a method for producing a fitting housing for a sanitary fitting, with which the fitting housing can be produced with shorter production times and / or lower production costs.
  • a fitting housing for a sanitary fitting should be specified which can be produced with shorter production times and/or lower production costs.
  • a method for producing a fitting housing for a sanitary fitting contributes to this, which has at least the following steps: a) producing the fitting housing in an injection molding tool, a brush structure being at least partially formed by the injection molding tool on a surface of the fitting housing; b) coating the fitting housing with at least a first layer comprising copper; and c) coating the fitting housing with at least a second layer comprising a nickel-phosphorus alloy.
  • the fitting housing is particularly suitable or usable for a sanitary fitting that is used to mix cold water and hot water to form mixed water with a desired mixed water temperature and/or to meter the mixed mixed water.
  • Such plumbing fixtures are regularly used for sinks, sinks, showers and/or bathtubs.
  • the fitting housing can have a (protruding or branching) outlet which is rigidly or movably connected to the fitting housing.
  • the fitting housing and/or the outlet can be at least partially tubular.
  • the fitting housing can in particular be attachable to a support, for example a worktop, the sink, the washbasin, the shower, the bathtub or a wall.
  • the fitting housing and/or the outlet can have an outlet opening through which a liquid, in particular (mixed) water, can be dispensed.
  • the fitting housing is produced in an injection molding tool.
  • the fitting housing in step a) can be made from plastic and/or by plastic injection molding.
  • plastic injection molding plastic granules can be melted, for example with an injection molding machine, and injected as a melt into the injection molding tool.
  • the injection molding tool can have a cavity, which can be designed, for example, in the manner of a die or cavity.
  • the cavity in particular forms a negative of an outer shape of the fitting housing.
  • the injection molding tool can in particular be designed in several parts.
  • the injection molding tool can comprise a first tool half and a second tool half, which can be separated from one another in order to remove the manufactured fitting housing.
  • the plastic can be a thermoplastic, such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamides (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE ), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK) or polyvinyl chloride (PVC).
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PA polyamides
  • PLA polylactate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene
  • PE polypropylene
  • PS polystyrene
  • PS polystyrene
  • PES polyphenylene sulfide
  • PEEK polyetheretherketone
  • PVC polyvinyl chloride
  • the injection molding tool partially or completely forms a brush structure on a surface of the fitting housing.
  • a molding surface of the injection molding tool or a molding surface of the cavity of the injection molding tool can be formed at least partially with a negative of the brush structure, which is positively reflected on the surface of the fitting housing in step a).
  • the negative of the brush structure can be created in the mold surface before step a), for example by laser engraving.
  • the brush structure is a structured surface that is based on an optical appearance that is achieved by mechanical brushing (for example by means of a metal brush, which has, for example, wire bristles with a bristle diameter of 0.1 mm to 1 mm and/or a bristle length of 10 mm up to 50 mm) and / or grinding of the fitting housing (for example by means of a longitudinal grinder with a grinding flap wheel, which has a grain size of 20 to 100, for example) can be produced on the fitting housing.
  • the brush structure can (Micro) grooves, (small) grooves, etc., which are designed to be directed and/or confusedly/chaotically oriented towards one another.
  • the brush structure can be at least partially designed in the manner of a longitudinal brush structure.
  • the longitudinal brushing structure can imitate a micrograph that is created when brushing and/or grinding in a straight direction or in a straight brushing direction.
  • the fitting housing or the (outer and/or inner) surface is partially or completely coated with at least a first layer which comprises copper.
  • the first layer can consist of a single layer of copper, which is applied in particular directly to the surface of the fitting housing.
  • the first layer can be formed from a plurality of layers, for example two first layers. The individual first layers are formed in particular sequentially.
  • the fitting housing can in particular be at least partially immersed in an electrolytic solution.
  • the first layer of copper and/or the individual first layers of copper can be electrolytically deposited on the surface of the fitting housing.
  • the at least one first layer can prevent the formation of cracks or signs of detachment in the plastic-metal composite. Due to its ductility, the copper can serve as a buffer to compensate for different expansion coefficients of the plastic of the fitting housing and metallic subsequent layers (in particular at least a second layer).
  • the fitting housing is at least partially coated with the at least one second layer, which comprises a nickel-phosphorus alloy.
  • the at least one second layer can in particular be formed directly on the at least one first layer.
  • a mass fraction of the phosphorus in the nickel-phosphorus alloy can in particular be at least 8%.
  • the mass fraction of phosphorus in the nickel-phosphorus alloy is preferably 8% to 14%, particularly preferably 10% to 12%.
  • the at least one second layer made of the nickel-phosphorus alloy is applied to the fitting housing in particular electrolytically secluded.
  • the nickel-phosphorus alloy takes on the function of a corrosion-inhibiting layer.
  • the composition also results in the fact that the at least one second layer does not have a leveling effect. As a result, the brush structure previously created by injection molding can be largely retained.
  • the at least one second layer made of the nickel-phosphorus alloy has the advantage that the brush structure is not (essentially) leveled or smoothed.
  • the fitting housing has no further layer that comprises nickel.
  • the fitting housing can be coated with at least a third layer comprising chrome.
  • the third layer is formed in particular directly on the second layer.
  • the third layer chromium can be deposited from hexavalent or trivalent chromium electrolyte.
  • the at least one third layer can have a third layer thickness of, for example, 0.1 pm to 2 pm [micrometers]. It can be provided that no further layer is produced on the at least one third layer.
  • the at least one first layer can be produced with a first layer thickness of 1 pm to 60 pm [micrometers] and/or the at least one second layer can be produced with a second layer thickness of 1 pm to 5 pm [micrometers].
  • the at least one first layer can be produced with a first layer thickness of preferably 4 pm to 40 pm [micrometers]. This can prevent the brush structure from being leveled or smoothed.
  • a total layer thickness of all layers produced on the fitting housing can be, for example, 1 pm to 100 pm [micrometers].
  • the brush structure can be formed with a variety of grooves.
  • a groove can be formed in the manner of a scratch on the surface of the fitting housing.
  • the individual grooves can be formed with (essentially) the same brushing direction.
  • the individual grooves can be designed with different brushing directions and/or with a non-straight course.
  • the individual grooves can be designed in such a way that they at least partially cross each other.
  • the brushing directions of the individual grooves can be designed in such a way that no (recurring) pattern can be seen on the surface of the fitting housing.
  • the individual grooves can each form a roughness valley of a roughness of the brush structure. There can be a roughness peak in the roughness of the brush structure between the individual grooves.
  • the grooves can each be formed with an average length of 5 mm to 200 mm [millimeters]. The length is measured in particular along a longitudinal extent of the grooves and/or parallel to the surface of the fitting housing.
  • the grooves can each be formed with an average depth of a maximum of 1 mm.
  • the grooves can each be formed with an average depth of preferably 0.01 mm to 1 mm [millimeter], particularly preferably 0.1 mm to 0.5 mm. The depth is measured in particular perpendicular to the surface of the fitting housing.
  • the grooves can each be formed with an average width of a maximum of 1 mm [millimeter].
  • the grooves can each be formed with an average width of preferably 0.01 mm to 1 mm, particularly preferably 0.1 mm to 0.5 mm. The width is measured in particular orthogonally to the longitudinal extent of the grooves and/or parallel to the surface of the fitting housing.
  • Adjacent grooves of the plurality of grooves can be formed with an average distance of a maximum of 1 mm [millimeter].
  • Adjacent grooves of the plurality of grooves can be formed with an average distance of preferably 0 mm to 1 mm, particularly preferably 0 mm to 0.5 mm. The distance is measured in particular parallel to the surface of the fitting housing.
  • the brush structure can be formed with an average of 10 to 1000 grooves per cm 2 [square centimeter].
  • the brush structure can be at least partially formed with a pattern.
  • the brush structure can be at least partially star-shaped. This can mean, for example, that the grooves extend from a point, a surface or a circle in a star shape and/or radially outwards.
  • the brush structure can be produced at least partially in a spiral, overlapping and/or cross-shaped manner.
  • a plastic fitting housing for a sanitary fitting which has at least the following:
  • At least a second layer comprising a nickel-phosphorus alloy.
  • the fitting housing can be produced in particular using the method according to the invention.
  • Fig. 1 a sanitary fitting with a fitting housing in a side view
  • Fig. 2 the fitting housing in a perspective view
  • Fig. 3 a detail of the fitting housing in an enlarged view
  • Fig. 4 the fitting housing in a sectional view.
  • Fig. 1 shows a sanitary fitting 13 in a side view.
  • the sanitary fitting 13 has a fitting housing 1 with an outlet 15 having an outlet opening 14.
  • the fitting housing 1 is attached to a support 16, which can be a washbasin.
  • a mixing cartridge 17 is arranged in the fitting housing 1, to which cold water and hot water can be supplied separately via supply lines 18. By means of the mixing cartridge 17, the cold water and hot water can be mixed proportionately to form mixed water with a desired mixed water temperature.
  • the mixing cartridge 17 is fluidly connected to the outlet opening 14, so that the mixed water can be dispensed via the outlet opening 14.
  • the mixing cartridge 17 can be actuated by a lever 19, through which the mixed water temperature and a delivery quantity of the mixed water can be adjusted via the outlet opening 14.
  • FIG. 2 shows the fitting housing 1 of the sanitary fitting 13 shown in FIG. 1 in a perspective view.
  • the fitting housing 1 was injected in a step a) in an injection molding tool (not shown here). Casting machine made of plastic.
  • a brush structure 3 was formed on an outer surface 2 of the fitting housing 1 by the injection molding tool, which is shown enlarged in FIG.
  • 3 shows a section 21 of the fitting housing 1 marked in FIG. 2 with a first rectangle 20 in an enlarged view after step a).
  • 3 shows a first groove 7 and a second groove 8 of a plurality of grooves 7, 8 of the brush structure 3 shown in FIG. 2, which extend in a brushing direction 22 shown in FIG.
  • the grooves 7, 8 have a length 9 in the brushing direction 22, a width 11 orthogonal to the length 9 and a depth 10 perpendicular to the surface 2 of the fitting housing 1.
  • the first groove 7 and the second groove 8 are at a distance 12 from each other.
  • FIG. 4 shows an area of the fitting housing 1 marked in FIG. was coated with a second layer 5 made of a nickel-phosphorus alloy.
  • the first layer 4 was produced with a first layer thickness 24 and the second layer 5 with a second layer thickness 25, so that the first layer 4 and the second layer 5 have a total layer thickness 6.
  • the present invention enables the fitting housing 1 to be manufactured in less manufacturing time and with lower manufacturing costs.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses (1) für eine Sanitärarmatur, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: a) Erzeugen des Armaturengehäuses (1) in einem Spritzgießwerkzeug, wobei durch das Spritzgießwerkzeug auf einer Oberfläche (2) des Armaturengehäuses (1) zumindest teilweise eine Bürststruktur (3) ausgebildet wird; b) Beschichten des Armaturengehäuses (1) mit zumindest einer ersten Schicht (4), die Kupfer umfasst; und c) Beschichten des Armaturengehäuses (2) mit zumindest einer zweiten Schicht (5), die eine Nickel-Phosphorlegierung umfasst. Zudem wird ein Armaturengehäuse aus Kunststoff für eine Sanitärarmatur vorgeschlagen.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur sowie Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur sowie ein Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur. Mit derartigen Sanitärarmaturen ist insbesondere eine Flüssigkeit an einem Waschbecken, Spülbecken, Dusche und/oder Badewanne bedarfsgerecht abgebbar.
Um einer Sanitärarmatur ein optisch vorteilhaftes Erscheinungsbild zu verleihen, kann eine Oberfläche eines Armaturengehäuses der Sanitärarmatur mit einer Bürststruktur versehen werden. Die Bürststruktur kann durch mechanisches Bürsten und/oder schleifen erzeugt werden. Armaturengehäuse aus Kunststoff können mit zumindest einer Kupferschicht, Nickelschicht und Chromschicht beschichtet werden. Zur Erzeugung der Bürststruktur muss bei Armaturengehäusen aus Kunststoff bis in die Kupferschicht hineingebürstet werden. Daher müssen solche Armaturengehäuse anschließend erneut galvanisiert werden. Dies führt zu langen Fertigungszeiten und hohen Fertigungskosten.
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, mit dem das Armaturengehäuse mit geringeren Fertigungszeiten und/oder niedrigeren Fertigungskosten herstellbar ist. Zudem soll ein Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur angegeben werden, das mit geringeren Fertigungszeiten und/oder niedrigeren Fertigungskosten herstellbar ist.
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 abhängigen 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.
Hierzu trägt ein Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses für eine Sanitärarmatur bei, das zumindest die folgenden Schritte aufweist: a) Erzeugen des Armaturengehäuses in einem Spritzgießwerkzeug, wobei durch das Spritzgießwerkzeug auf einer Oberfläche des Armaturengehäuses zumindest teilweise eine Bürststruktur ausgebildet wird; b) Beschichten des Armaturengehäuses mit zumindest einer ersten Schicht, die Kupfer umfasst; und c) Beschichten des Armaturengehäuses mit zumindest einer zweiten Schicht, die eine Nickel- Phosphorlegierung umfasst.
Das Armaturengehäuse ist insbesondere für eine Sanitärarmatur geeignet bzw. 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 Waschbecken, Spülbecken, 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. Das Armaturengehäuse und/oder der Auslauf kann eine Auslauföffnung aufweisen, über die eine Flüssigkeit, insbesondere (Misch-)Wasser, abgebbar ist. In einem Schritt a) wird das Armaturengehäuse in einem Spritzgießwerkzeug erzeugt. Insbesondere kann das Armaturengehäuse im Schritt a) aus Kunststoff und/oder durch Kunststoffspritzgießen hergestellt werden. Beim Kunststoffspritzgießen kann, beispielsweise mit einer Spritzgießmaschine, ein Granulat aus Kunststoff geschmolzen und als Schmelze in das Spritzgießwerkzeug gespritzt werden. Das Spritzgießwerkzeug kann hierzu einen Hohlraum aufweisen, der beispielsweise nach Art einer Matrize oder Kavität ausgebildet sein kann. Der Hohlraum bildet insbesondere ein Negativ einer Außenform des Armaturengehäuses. Das Spritzgießwerkzeug kann insbesondere mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Spritzgießwerkzeug eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte umfassen, die zur Entnahme des hergestellten Armaturengehäuses voneinander trennbar sind. Zudem kann in dem Hohlraum zumindest ein Gießkern angeordnet sein. Bei dem Kunststoff kann es sich um ein Thermoplast, wie zum Beispiel Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyvinylchlorid (PVC), handeln.
Durch das Spritzgießwerkzeug wird auf einer Oberfläche des Armaturengehäuses teilweise oder vollständig eine Bürststruktur ausgebildet. Hierzu kann eine Formfläche des Spritzgießwerkzeugs bzw. eine Formfläche des Hohlraums des Spritzgießwerkzeugs entsprechend zumindest teilweise mit einem Negativ der Bürststruktur ausgebildet sein, die sich in Schritt a) positiv auf der Oberfläche des Armaturengehäuses abbildet. Das Negativ der Bürststruktur kann vor Schritt a) in der Formfläche beispielsweise durch Lasergravieren erzeugt werden. Bei der Bürststruktur handelt es sich um eine strukturierte Oberfläche, die einem optischen Erscheinungsbild nachempfunden ist, das durch mechanisches Bürsten (beispielsweise mittels einer Metallbürste, die beispielsweise Drahtborsten mit einem Borstendurchmesser von 0,1 mm bis 1 mm und/oder einer Borstenlänge von 10 mm bis 50 mm aufweist) und/oder Schleifen des Armaturengehäuses (beispielsweise mittels eines Längsschleifers mit einem Schleiflamellenrad, das beispielsweise eine Körnung von 20 bis 100 aufweist) auf dem Armaturengehäuse erzeugbar ist. Die Bürststruktur kann (Mikro-)Rillen, (kleine) Riefen, etc. umfassen, die gerichtet und/oder wirr/chaotisch zueinander orientiert ausgebildet sind. Beispielsweise kann die Bürststruktur zumindest teilweise nach Art einer Längsbürststruktur ausgebildet sein. Die Längsbürststruktur kann ein Schliffbild imitieren, das beim Bürsten und/oder Schleifen in eine gerade Richtung bzw. in eine gerade Bürstrichtung entsteht.
In einem Schritt b) wird das Armaturengehäuse bzw. die (äußere und/oder innere) Oberfläche teilweise oder vollständig mit zumindest einer ersten Schicht beschichtet, die Kupfer umfasst. Die erste Schicht kann aus einer einzigen Schicht aus Kupfer bestehen, die insbesondere direkt auf der Oberfläche des Armaturengehäuses aufgetragen wird. Die erste Schicht kann aus einer Mehrzahl von Schichten, beispielsweise zwei erste Schichten, gebildet werden. Die einzelnen ersten Schichten werden insbesondere sequenziell ausgebildet. Das Armaturengehäuse kann insbesondere zumindest teilweise in eine elektrolytische Lösung getaucht werden. Die erste Schicht aus Kupfer und/oder die einzelnen ersten Schichten aus Kupfer können auf der Oberfläche des Armaturengehäuses elektrolytisch abgeschieden werden. Durch die zumindest eine erste Schicht kann eine Rissbildung bzw. Ablöseerscheinungen im Kunststoff-Metallverbund vermieden werden. Das Kupfer kann aufgrund seiner Duktilität als Puffer dienen, um unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten des Kunststoffs des Armaturengehäuses und metallischer Nachfolgeschichten (insbesondere zumindest einer zweiten Schicht) auszugleichen.
In einem Schritt c) wird das Armaturengehäuse zumindest teilweise mit der zumindest einen zweiten Schicht beschichtet, die eine Nickel-Phosphorlegierung umfasst. Die zumindest eine zweite Schicht kann insbesondere direkt auf der zumindest einen ersten Schicht ausgebildet werden. Ein Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung kann insbesondere mindestens 8 % betragen. Der Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Legierung beträgt bevorzugt 8 % bis 14 %, besonders bevorzugt 10 % bis 12 %. Die zumindest eine zweite Schicht aus der Nickel-Phosphor-Legierung wird auf das Armaturengehäuse insbesondere elektrolytisch abgeschieden. Die Nickel-Phosphor-Legierung übernimmt insbesondere die Funktion einer korrosionsinhibierenden Schicht. Durch die Zusammensetzung ergibt sich zudem der Umstand, dass die zumindest eine zweite Schicht keine einebnende Wirkung aufweist. Hierdurch kann somit die vorher durch den Spritzguss erzeugte Bürststruktur größtenteils erhalten bleiben.
Die zumindest eine zweite Schicht aus der Nickel-Phosphorlegierung hat den Vorteil, dass durch diese die Bürststruktur (im Wesentlichen) nicht eingeebnet bzw. geglättet wird.
Das Armaturengehäuse weist insbesondere mit Ausnahme der zumindest einen zweiten Schicht keine weitere Schicht auf, die Nickel umfasst.
In einem Schritt d) kann das Armaturengehäuse mit zumindest einer dritten Schicht, die Chrom umfasst, beschichtet werden. Die dritte Schicht wird insbesondere direkt auf der zweiten Schicht ausgebildet. Das Chrom der dritten Schicht kann aus hexavalentem oder trivalentem Chromelektrolyt abgeschieden werden. Weiterhin kann die zumindest eine dritte Schicht eine dritte Schichtdicke von beispielsweise 0,1 pm bis 2 pm [Mikrometer] aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass auf der zumindest einen dritten Schicht keine weitere Schicht erzeugt wird.
Die zumindest eine erste Schicht kann mit einer ersten Schichtdicke von 1 pm bis 60 pm [Mikrometer] und/oder die zumindest eine zweite Schicht mit einer zweiten Schichtdicke von 1 pm bis 5 pm [Mikrometer] erzeugt werden. Die zumindest eine erste Schicht kann mit einer ersten Schichtdicke von bevorzugt 4 pm bis 40 pm [Mikrometer] erzeugt werden. Hierdurch kann ein Einebnen bzw. Glätten der Bürststruktur verhindert werden. Eine Gesamtschichtdicke aller auf dem Armaturengehäuse erzeugten Schichten kann beispielsweise 1 pm bis 100 pm [Mikrometer] betragen. Die Bürststruktur kann mit einer Vielzahl von Riefen ausgebildet werden. Eine Riefe kann dabei nach Art eines Kratzers auf der Oberfläche des Armaturengehäuses ausgebildet werden. Die einzelnen Riefen können (im Wesentlichen) mit der gleichen Bürstrichtung ausgebildet werden. Alternativ können die einzelnen Riefen mit unterschiedlichen Bürstrichtungen ausgebildet und/oder mit einem nicht-geraden Verlauf ausgebildet werden. Die einzelnen Riefen können derart ausgebildet werden, dass sie sich zumindest teilweise kreuzen. Die Bürstrichtungen der einzelnen Riefen können derart ausgebildet werden, dass auf der Oberfläche des Armaturengehäuses kein (wiederkehrendes) Muster erkennbar ist. Die einzelnen Riefen können jeweils ein Rauheitstal einer Rauigkeit der Bürststruktur bilden. Zwischen den einzelnen Riefen kann jeweils eine Rauheitsspitze der Rauigkeit der Bürststruktur bestehen.
Die Riefen können jeweils mit einer mittleren Länge von 5 mm bis 200 mm [Millimeter] ausgebildet werden. Die Länge bemisst sich insbesondere entlang einer Längserstreckung der Riefen und/oder parallel zu der Oberfläche des Armaturengehäuses.
Die Riefen können jeweils mit einer mittleren Tiefe von maximal 1 mm ausgebildet werden. Die Riefen können jeweils mit einer mittleren Tiefe von bevorzugt 0,01 mm bis 1 mm [Millimeter], besonders bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm, ausgebildet werden. Die Tiefe bemisst sich insbesondere senkrecht zu der Oberfläche des Armaturengehäuses.
Die Riefen können jeweils mit einer mittleren Breite von maximal 1 mm [Millimeter] ausgebildet werden. Die Riefen können jeweils mit einer mittleren Breite von bevorzugt 0,01 mm bis 1 mm, besonders bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm, ausgebildet werden. Die Breite bemisst sich insbesondere orthogonal zu der Längserstreckung der Riefen und/oder parallel zu der Oberfläche des Armaturengehäuses. Benachbarte Riefen der Vielzahl von Riefen können mit einem mittleren Abstand von maximal 1 mm [Millimeter] ausgebildet werden. Benachbarte Riefen der Vielzahl von Riefen können mit einem mittleren Abstand von bevorzugt 0 mm bis 1 mm, besonders bevorzugt 0 mm bis 0,5 mm, ausgebildet werden. Der Abstand bemisst sich insbesondere parallel zu der Oberfläche des Armaturengehäuses.
Die Bürststruktur kann mit durchschnittlich 10 bis 1000 Riefen pro cm2 [Quadratzentimeter] ausgebildet werden.
Die Bürststruktur kann zumindest teilweise mit einem Muster ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Bürststruktur zumindest teilweise sternförmig ausgebildet werden. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass sich die Riefen von einem Punkt, einer Fläche oder einem Kreis sternförmig und/oder radial nach außen erstrecken. Alternativ oder kumulativ kann die Bürststruktur zumindest teilweise spiralförmig, überlappend und/oder kreuzförmig erzeugt werden.
Einem weiteren Aspekt folgend wird auch ein Armaturengehäuse aus Kunststoff für eine Sanitärarmatur vorgeschlagen, die zumindest Folgendes aufweist:
- eine Oberfläche, die zumindest teilweise eine Bürststruktur aufweist;
- zumindest eine erste Schicht, die Kupfer umfasst; und
- zumindest eine zweite Schicht, die eine Nickel-Phosphorlegierung umfasst.
Das Armaturengehäuse ist insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar.
Für weitere Einzelheiten des Armaturengehäuses wird vollumfänglich auf die Beschreibung des Verfahrens verwiesen. Die dort angeführten Merkmale können auch zur Charakterisierung des Armaturengehäuses herangezogen werden. 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 beispielhaft und schematisch:
Fig. 1: eine Sanitärarmatur mit einem Armaturengehäuse in einer Seitenansicht;
Fig. 2: das Armaturengehäuse in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 3: ein Ausschnitt des Armaturengehäuses in einer vergrößerten Darstellung; und
Fig. 4: das Armaturengehäuse in einer Schnittdarstellung.
Die Fig. 1 zeigt eine Sanitärarmatur 13 in einer Seitenansicht. Die Sanitärarmatur 13 weist ein Armaturengehäuse 1 mit einem eine Auslauföffnung 14 aufweisenden Auslauf 15 auf. Das Armaturengehäuse 1 ist an einem Träger 16 befestigt, bei dem es sich hier um ein Waschbecken handeln kann. In dem Armaturengehäuse 1 ist eine Mischkartusche 17 angeordnet, der über Zuführleitungen 18 Kaltwasser und Warmwasser getrennt zuführbar sind. Mittels der Mischkartusche 17 sind das Kaltwasser und Warmwasser anteilig zu Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar. Die Mischkartusche 17 ist fluidleitend mit der Auslauföffnung 14 verbunden, sodass das Mischwasser über die Auslauföffnung 14 abgebbar ist. Die Mischkartusche 17 ist durch einen Hebel 19 betätigbar, durch den die Mischwassertemperatur und eine Abgabemenge des Mischwassers über die Auslauföffnung 14 einstellbar sind.
Die Fig. 2 zeigt das Armaturengehäuse 1 der in der Fig. 1 gezeigten Sanitärarmatur 13 in einer perspektivischen Darstellung. Bei der Herstellung des Armaturengehäuses 1 wurde das Armaturengehäuse 1 in einem Schritt a) in einem hier nicht gezeigten Spritzgießwerkzeug einer Spritz- gießmaschine aus Kunststoff erzeugt. Dabei wurde auf einer äußeren Oberfläche 2 des Armaturengehäuses 1 durch das Spritzgießwerkzeug eine Bürststruktur 3 ausgebildet, die in der Fig. 2 vergrößert dargestellt ist.
Die Fig. 3 zeigt einen in der Fig. 2 mit einem ersten Rechteck 20 gekennzeichneten Ausschnitt 21 des Armaturengehäuses 1 in einer vergrößerten Darstellung nach Schritt a). In der Fig. 3 sind eine erste Riefe 7 und eine zweite Riefe 8 einer Vielzahl von Riefen 7, 8 der in der Fig. 2 gezeigten Bürststruktur 3 zu erkennen, die sich in eine in der Fig. 2 gezeigte Bürstrichtung 22 erstrecken. Die Riefen 7, 8 weisen in der Bürstrichtung 22 eine Länge 9, orthogonal zu der Länge 9 eine Breite 11 und senkrecht zu der Oberfläche 2 des Armaturengehäuses 1 eine Tiefe 10 auf. Die erste Riefe 7 und die zweite Riefe 8 weisen voneinander einen Abstand 12 auf.
Die Fig. 4 zeigt einen in der Fig. 3 mit einem zweiten Rechteck 23 gekennzeichneten Bereich des Armaturengehäuses 1 in einem Querschnitt, nachdem die Oberfläche 2 des Armaturengehäuses 1 in einem Schritt b) mit einer ersten Schicht 4 aus Kupfer und in einem Schritt c) mit einer zweiten Schicht 5 aus einer Nickel-Phosphorlegierung beschichtet wurde. Die erste Schicht 4 wurde mit einer ersten Schichtdicke 24 und die zweite Schicht 5 mit einer zweiten Schichtdicke 25 erzeugt, sodass die erste Schicht 4 und die zweite Schicht 5 eine Gesamtschichtdicke 6 aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung des Armaturengehäuses 1 in einer geringeren Fertigungszeit und mit niedrigeren Fertigungskosten.
Bezugszeichenliste
1 Armaturengehäuse
2 Oberfläche
3 Bürststruktur
4 erste Schicht
5 zweite Schicht
6 Gesamtschichtdicke
7 erste Riefe
8 zweite Riefe
9 Länge
10 Tiefe
11 Breite
12 Abstand
13 Sanitärarmatur
14 Auslauföffnung
15 Auslauf
16 Träger
17 Mischkartusche
18 Zuführleitung
19 Hebel
20 erstes Rechteck
21 Ausschnitt
22 Bürstrichtung
23 zweites Rechteck
24 erste Schichtdicke
25 zweite Schichtdicke

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung eines Armaturengehäuses (1) für eine Sanitärarmatur (13), aufweisend zumindest die folgenden Schritte: a) Erzeugen des Armaturengehäuses (1) in einem Spritzgießwerkzeug, wobei durch das Spritzgießwerkzeug auf einer Oberfläche (2) des Armaturengehäuses (1) zumindest teilweise eine Bürststruktur (3) ausgebildet wird; b) Beschichten des Armaturengehäuses (1) mit zumindest einer ersten Schicht (4), die Kupfer umfasst; und c) Beschichten des Armaturengehäuses (1) mit zumindest einer zweiten Schicht (5), die eine Nickel-Phosphorlegierung umfasst. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die zumindest eine erste Schicht (4) mit einer ersten Schichtdicke (24) von 1 pm bis 60 pm oder die zumindest eine zweite Schicht (5) mit einer zweiten Schichtdicke (25) von 1 pm bis 5 pm erzeugt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Bürststruktur (3) mit einer Vielzahl von Riefen (7, 8) ausgebildet wird. Verfahren nach Patentanspruch 3, wobei die Riefen (7, 8) jeweils mit einer mittleren Länge (9) von 5 mm bis 200 mm ausgebildet werden. Verfahren nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei die Riefen (7, 8) jeweils mit einer mittleren Tiefe (10) von maximal 1 mm ausgebildet werden. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei die Riefen (7, 8) jeweils mit einer mittleren Breite (11) von maximal 1 mm ausgebildet werden.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, wobei benachbarte Riefen (7, 8) der Vielzahl von Riefen (7, 8) mit einem mittleren Abstand (12) von maximal 1 mm ausgebildet werden. 8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 7, wobei die Bürststruktur (3) mit durchschnittlich 10 bis 1.000 Riefen (7, 8) pro cm2 ausgebildet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Bürststruktur (3) zumindest teilweise mit einem Muster ausgebildet wird.
10. Armaturengehäuse (1) aus Kunststoff für eine Sanitärarmatur (13), zumindest aufweisend:
- eine Oberfläche (2), die zumindest teilweise eine Bürststruktur (3) aufweist;
- zumindest eine erste Schicht (4), die Kupfer umfasst; und
- zumindest eine zweite Schicht (5), die eine Nickel-Phosphorlegierung umfasst.
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