sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Sanitärbeckenformteils

Die Erfindung betrifft ein Sanitärbeckenformteil, wie beispielsweise eine

Küchenspüle, ein Waschbecken oder eine Duschwanne,

sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sanitärbeckenformteils.

Aus der DE 102004055365 AI ist ein Beckenformteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Aus der EP 0361 101 B1 ist ein zugehöriges Herstellverfahren unter Verwendung eines

beispielsweise für Küchenspülen geeigneten Formenteils bekannt.

Derart hergestellte Beckenformteile weisen eine hohe optische Qualität auf sowie sehr gute Gebrauchseigenschaften, insbesondere eine hohe

Abriebfestigkeit und eine hohe Langzeitstabilität des optischen

Erscheinungsbildes. Insbesondere großvolumige und/oder von einer Flächenform abweichende, dreidimensional sich erstreckende Beckenformteile, wie beispielsweise eine Küchenspüle, können eine Masse von beispielsweise mehr als 10 kg aufweisen, insbesondere wenn sie aus einem ein polymerisiertes

ausgehärtetes Bindemittel und darin eingelagerte Füllstoffe aufweisenden Kompositwerkstoff hergestellt sind, wie dies beispielsweise in der EP 0361 101 B1 beschrieben ist. Dadurch müssen insbesondere beim Transport, aber auch bei der Montage der Beckenformteile Vorkehrungen für eine Bruchsicherung getroffen werden, was einen entsprechenden Aufwand erfordert und die Handhabung erschwert.

Hinzu kommt, dass die Oberfläche der hergestel lten Sanitärbeckenformtei le zwar von außerordentl ich hoher Qual ität ist, dass aber im Verlauf des jahrelangen oder jahrzehntelangen Gebrauchs die Sanitärbeckenformtei le stark beansprucht werden, n icht nur mechanisch, beispielsweise durch Abrieb, Kratzen oder Stöße, sondern auch durch Heiß-/Kalt-Belastungen, beispielsweise durch heißes Spülwasser oder durch abgestelltes und noch heißes Kochgeschirr. Insbesondere bei aus ei nem Kompositwerkstoff hergestel lten Sanitärbeckenformtei len muss dafür Sorge getragen werden, dass an der Oberfläche keine Spannungsrisse auftreten, was nur durch den Ei nsatz hochwertiger Harze und ei ne aufwendige Prozessführung beim Herstel lvorgang gewährleistet werden kann.

Der Erfindung l iegt daher die Aufgabe zugrunde, ein San itärbeckenformtei l sowie ein zugehöriges Herstel lverfahren bereitzustel len, durch welche die Gebrauchseigenschaften der Sanitärbeckenformtei le weiter verbessert si nd, und die insbesondere eine besonders ansprechende

Oberflächenerscheinung bereitstel len.

Die Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Sanitärbeckenformtei l sowie durch das im nebengeordneten Anspruch bestimmte

Herstel lverfahren gelöst. Weitere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

In einer Ausführungsart betrifft die Erfindung ein Sanitärbeckenformtei l wie beispielsweise eine Küchenspüle, ein Waschbecken oder eine

Duschwanne, mit einem die Form des Sanitärbeckenformtei ls aufweisenden und die mechanische Stabil ität des Sanitärbeckenformtei ls bereitstel lenden Grundkörper, wobei auf der Sichtseite, die im Anwendungsfal l die Gebrauchsoberfläche des Sanitärbeckenformtei ls bi ldet, zumindest an einem Flächenbereich über dem G rundkörper eine Decklage angeordnet ist, die ein mit einem ausgehärteten Bindemittel getränktes Fasergewebe aufweist.

Der G rundkörper kann beispielsweise aus einem ein polymerisiertes ausgehärtetes B indemittel und darin eingelagerte Fül lstoffe aufweisenden Kompositwerkstoff hergestel lt sein, wie dies in der EP 0 361 101 B 1 oder der DE 1 0 2004 055 365 AI beschrieben ist. Insbesondere kann bereits der G rundkörper ein Beckenformtei l sein, der auch ohne die erfindungsgemäße Decklage ein verkaufsfähiges Produkt darstellt. Alternativ hierzu kann der G rundkörper gegenüber einem verkaufsfähigen Beckenformtei l auch eine etwas geringere Dicke aufweisen und/oder eine geringere

Oberflächenqual ität auf der Sichtseite, die bei dem erfi ndungsgemäßen Sanitärbeckenformtei l durch die zusätzl ich aufzubringende Decklage gebi ldet wi rd.

Der Kompositwerkstoff des G rundkörpers kann beispielsweise aus einem ausgehärteten Harz, insbesondere einem Acryl harz, mit darin eingelagerten, vorzugsweise partikelförmigen anorganischen Fül lstoffen, beispielsweise Sand oder Quarz, gebi ldet sein. Der Antei l des Fül lstoffes beträgt

vorzugsweise zwischen 55 und 85 Gew. %, insbesondere zwischen 60 und 80 Gew. % und vorzugsweise zwischen 65 und 75 Gew. %, jewei ls bezogen auf die Gesamtmasse des G rundkörpers. Die G röße der

Fül lstoffpartikel kann beispielsweise wie in der EP 0 361 101 B 1 oder DE 10 2004 055 365 A1 beschrieben gewählt werden.

In einer Ausführungsart ist die Decklage auf der Sichtseite des

Sanitärbeckenformteils ganzflächig über dem G rundkörper angeordnet. Die Decklage kann außerdem auch noch seitl ich auf den Rändern des Sanitärbeckenformteils aufgebracht sein, so dass nach einem Einbau des Sanitärbeckenformtei ls die gesamte sichtbare Oberfläche des

Sanitärbeckenformtei ls durch die Decklage gebi ldet ist.

In einer Ausführungsart weist die Decklage eine Dicke auf, die weniger als 35 %, insbesondere weniger als 30 % und vorzugsweise weniger als 25 % der Dicke des Grundkörpers beträgt. Beispielsweise kann der G rundkörper eine Dicke von 10 mm aufweisen, wohingegen die Decklage eine Dicke von ledigl ich 1 ,5 mm aufweist. Trotz der relativ geringen prozentualen Dicke der Decklage ist durch die darin angeordneten Fasern, d ie

insbesondere gewebeartig und vorzugsweise rechtwinkl ig zueinander verlaufen, ei ne Stabi l isierung der über dem Fasergewebe angeordneten, und beispielsweise aus einem Harz bestehenden Decksch icht der Decklage gewährleistet, insbesondere gegenüber Spannungsrissen aufgrund von HeißVKaltbelastungen. Die Deckschicht kann beispielsweise aus einem vorzugsweise hochtransparenten, alternativ auch eingefärbten Polyesterharz gebildet sein, oder alternativ aus einem Epoxydharz vorzugsweise mit einer wasserabweisenden Schicht an der Oberfläche.

Durch das in der Decklage angeordnete Fasergewebe wi rd die in Richtung auf die Oberfläche des Sanitärbeckenformteils über dem Fasergewebe angeordnete Deckschicht stabi lisiert, und damit eine hohe Stabi l ität der durch die Decklage gebi ldeten Oberfläche des Sanitärbeckenformteils erreicht, i nsbesondere gegenüber Spannungsrissen aufgrund einer Heiß- /Kaltbelastung. In einer Ausführungsart herrschen in der Decklage, insbesondere in der Deckschicht, bei Raumtemperatur Druckspannungen, durch welche das Auftreten von Spannungsrissen zuverlässig verhi ndert ist.

Während die Steifigkeit des Sanitärbeckenformtei ls bereits durch den Grundkörper bereitgestel lt wi rd, erlaubt die Decklage ei ne zusätzl iche Stabi l isierung der Oberfläche und auch eine Erhöhung der Schlagzähigkeit beim Auftreten von Stößen, beispielsweise durch herunterfal lende Küchenutensi l ien. Hinzu kommt, dass durch die Anordnung einer Decklage auf dem G rundkörper zusätzl iche Möglichkeiten der Gestaltung der optischen Erscheinungsform des Sanitärbeckenformtei ls gegeben sind, wobei durch die Verwendung eines mit einem ausgehärteten Bindemittel getränkten Fasergewebes die erzeugte Optik auch dauerhaft sehr hohen ästhetischen Ansprüchen genügt.

I n einer Ausführungsart ist das Fasergewebe innerhalb der Decklage in Bezug auf die Dicke der Decklage außermittig und beispielsweise in Richtung auf den G rundkörper versetzt angeordnet. So kann das

Fasergewebe an oder nahe einer dem Grundkörper zugewandten

Oberfläche der Decklage angeordnet sein. Zwischen dem Fasergewebe und der Oberfläche des G rundkörpers kann noch ei ne vergleichsweise dünne Schicht des ausgehärteten Bindemittels, mit dem das Fasergewebe getränkt ist, angeordnet sei n, beispielsweise mit einer Dicke von weniger als

0,3 mm, insbesondere weniger als 0,2 mm und vorzugsweise wen iger als 0, 1 mm. Durch einen solchen Sandwichaufbau wird eine weitere

Verbesserung der Beständigkeit der Oberfläche des Sanitärbeckenformtei ls gegenüber Heiß-/Kaltbelastungen erreicht. Alternativ hierzu kann das Fasergewebe auch aus der Mitte der Decklage versetzt in Richtung auf die Oberfläche des Sanitärbeckenformtei ls angeordnet sei n.

In einer Ausführungsart beträgt die Dicke des Fasergewebes weniger als 20 %, insbesondere weniger als 1 5 % und vorzugsweise weniger als 1 0 % der Dicke des Grundkörpers. Die Dicke des Fasergewebes kann weniger als 60 %, insbesondere weniger als 50 % und vorzugsweise weniger als 40 % der Dicke der Decklage betragen. In einer Ausführungsart beträgt d ie Dicke des Fasergewebes beispielsweise zwischen 0,3 und 0, 7 mm, wohi ngegen die gesamte Dicke der Decklage mehr als 1 mm und weniger als 2 mm beträgt. Die Dicke des Grundkörpers kann mehr als 7 mm und weniger als 14 mm betragen, insbesondere mehr als 8 mm und weniger als 1 2 mm. Die vergleichsweise geringe Dicke des Fasergewebes ist ausreichend, um die im Falle einer Heiß-/Kaltbelastung insbesondere lateral in Bezug auf die Oberfläche auftretenden Spannungen zu gewährleisten. In einer Ausführungsart weist die Decklage auf der Sichtseite des

Sanitärbeckenformtei ls eine wasserabweisende Schicht auf, beispielsweise eine dünne Decklage aus einem Polyesterharz. Dadurch ist gewährleistet, dass dauerhaft ein Eindringen von Wasser in die Decklage verhindert ist. Die G lasübergangstemperatur und vorzugsweise auch die Martens- Temperatur der Decklage kann im H inbl ick auf den darunter l iegenden G rundkörper vergleichsweise geri ng sein, beispielsweise ledigl ich höher als 80 °C. In einer Ausführungsart weist das Fasergewebe der Decklage

Kohlenstofffasern auf, insbesondere besteht das Fasergewebe aus

Kohlenstofffasern. Dabei können Faserbündel oder so genannte Rovi ngs zu einem Fasergewebe verwoben sein, wobei die Kett- und Schussfaserrovings ei nen Winkel von im Wesentl ichen 90° einschl ießen. Für Sanitärformtei le hat sich als Webart ein Köper-Gewebe als besonders vortei lhaft erwiesen. Vorzugsweise verlaufen die Kett- und Schussfadenrovings paral lel bzw. quer zur Längsrichtung des Sanitärbeckenformtei ls. Untersuchungen haben ergeben, dass insbesondere bei einem solchen Fasergewebe die

Widerstandsfäh igkeit gegenüber Spannungsrissen besonders hoch ist.

In einer Ausführungsart beträgt das Flächengewicht des Fasergewebes mehr als 50 g/m2 und weniger als 400 g/m2, insbesondere mehr als 80 g/m2 und weniger als 350 g/m2 und vorzugsweise mehr als 100 g/m2 und weniger als 300 g/m2. Die Rovings weisen vorzugsweise eine Breite von mehr als 0,5 mm und weniger als 5 mm auf, i nsbesondere mehr als 0, 7 mm und weniger als 3,5 mm und vorzugsweise mehr als 1 ,0 mm und weniger als 2,0 mm. I n einer Ausführungsart ist das Fasergewebe ein Spread-Tow- Gewebe, entweder in der Webart Köper oder in der Webart Leinwand. Die Breite des Faserstrangs in Kette und/oder Schuss beträgt in diesem Fal l mehr als 5 mm und weniger als 1 5 mm beträgt, insbesondere mehr als 6 mm und weniger als 1 2 mm.

Die Erfi ndung betrifft auch ein Verfahren zum Herstel len eines

Sanitärbeckenformtei ls, wie beispielsweise eine Küchenspüle, ein

Waschbecken oder eine Duschwanne, mit einem die Form des

Sanitärbeckenformtei ls aufweisenden und die mechanische Stabil ität des Sanitärbeckenformteils bereitstel lenden Grundkörper, wobei auf der Sichtseite des Sanitärbeckenformtei ls über dem G rundkörper ei ne Decklage angeordnet ist, und die Decklage ein mit einem ausgehärteten Bindemittel getränktes Fasergewebe aufweist.

Der G rundkörper kann aus einem ein polymerisiertes B indemittel und dari n eingelagerte Füllstoffe aufweisenden Kompositwerkstoff wie vorstehend beschrieben hergestel lt sein. In einer Ausführungsart werden der

G rundkörper und die Decklage separat hergestel lt. Die in Form einer Abdeckschale vorl iegende Decklage kann ansch l ießend fest und unlösbar mit dem G rundkörper verbunden werden, indem die Decklage auf die der Sichtseite des Sanitärbeckenformtei ls entsprechende Oberfläche des

Grundkörpers aufgebracht wi rd und mit dem G rundkörper verbunden wi rd. Beispielsweise kann die Verbindung durch ein Epoxidklebstoff,

insbesondere ei nen Zweikomponenten-Epoxidklebstoff, hergestel lt werden.

Entweder bereits beim Herstel len der Decklage oder beim Aufbringen der Decklage auf den G rundkörper kann die Decklage unter Druckspannung gesetzt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass entweder beim Herstellen der Decklage oder bei m Verbinden der Decklage mit dem G rundkörper eine gegenüber der Raumtemperatur erhöhte Temperatur angewendet wird, so dass beim anschl ießenden Abkühlen aufgrund unterschiedl icher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der Decklage einerseits und des G rundkörpers andererseits die Decklage unter

Druckspannung gerät.

Dies gilt insbesondere bei der Verwendung von Koh lenstofffasern für die Decklage, da Kohlenstofffasern jedenfal ls bereichsweise ei nen negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, so dass sich die

Kohlenstofffasern beim Abkühlen verlängern, wohi ngegen das Bi ndemittel, mit dem die Kohlenstofffasern getränkt sind, beim Abkühlen schrumpfen möchten. Entsprechendes gi lt für den G rundkörper, der ebenfal ls beim Abkühlen schrumpft, so dass insbesondere bei Verwendung von

Kohlenstofffasern für das Fasergewebe beim Herstel lvorgang des

Sanitärbeckenformteils Druckspannungen i n die Decklage, i nsbesondere i n die oberhalb des Fasergewebes l iegende Harzschicht eingebracht werden, die im anschl ießenden Gebrauchsfal l das Auftreten von Spannungsrissen zuverlässig verhindern.

In einer Ausführungsart wird der G rundkörper durch Abformen eines Formentei ls hergestel lt, insbesondere durch G ießformen. Dadurch lassen sich insbesondere aus einem Kompositwerkstoff hergestel lte G rundkörper mit hoher Materialhomogenität und damit mit guten mechanischen

Eigenschaften herstel len. In einer Ausführungsart kann das Fasergewebe auf dem die Sichtseite des Sanitärbeckenformteils bildenden Tei l des Formentei ls eingelegt werden, wobei die Decklage auch bereits als sogenanntes Prepreg i n der Art eines Halbzeuges in das Formentei l eingelegt werden kann. Alternativ h ierzu kann das mit dem Bindemittel getränkte Fasergewebe als Prepreg vorl iegen und mit dem bereits fertig hergestel lten Grundkörper in einem Formentei l verbunden werden, indem das Formentei l beheizt wird, bis das Prepreg ausgehärtet und gegebenenfal ls auch bereits mit dem G rundkörper verbunden ist. Für die Aushärtung des Prepregs kann dabei ein Formentei l verwendet werden, das formgleich zu dem Formentei l ist, mittels dem der Grundkörper hergestel lt wird.

Weitere Vortei le, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im

Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in bel iebiger Kombination erfindungswesentl ich sei n.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Sanitärbeckenformtei ls in Richtung seiner Längsachse,

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstel l ung ei nes Ausschnitts des

Sanitärbeckenformtei ls der Fig. 1 im Bereich der Abtropffläche, und

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche des Sanitärbeckenformtei ls. Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ei n Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sanitärbeckenformtei ls 1 in Richtung sei ner

Längsachse. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine

Kücheneinbauspüle mit einem Becken 2 und einer Abtropffläche 4

Die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstel l ung eines Ausschn itts des

Sanitärbeckenformteils 1 im Bereich der Abtropffläche 4.

Das Sanitärbeckenformteil 1 weist einen die Form des

Sanitärbeckenformteils 1 vol lständig aufweisenden und die mechanische Stabil ität bereitstellenden Grundkörper 1 0 auf, der im Ausführungsbeispiel aus ei nem Kompositwerkstoff hergestel lt ist. Der Kompositwerkstoff ist aus einem ausgehärteten Acrylharz mit darin eingelagerten partikelförmigen Fül lstoffen aus Si02 gebi ldet. Der Anteil des Si02-Fül lstoffes beträgt mehr als 65 und weniger als 75 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmasse des G rundkörpers, die im Ausführungsbeispiel 8 kg beträgt. Die Dicke 1 2 des G rundkörpers 10 beträgt dabei 10 mm.

Auf der die Sichtseite des Sanitärbeckenformtei ls 1 bi ldenden Oberfläche 30 ist über dem Grundkörper 10 eine Decklage 20 angeordnet, die ein mit ei nem ausgehärteten Bindemittel 22 getränktes Fasergewebe 24 aufweist. Das Fasergewebe 24 ist dabei an oder nahe der dem G rundkörper 1 0 zugewandten Oberfläche der Decklage 20 angeordnet, wobei zwischen dem Fasergewebe 24 und dem G rundkörper 1 0 eine dünne Schicht des Bindemittels 22 verläuft, so dass die Decklage 20 auch auf i hrer dem G rundkörper 1 0 zugewandten Oberfläche ei ne durch das B i ndemittel 22 geschlossene Oberfläche aufweist. Damit ist sichergestellt, dass eine von dem Fasergewebe 24 ausgehende stabi l isierende Wi rkung vol lständig über das Bindemittel 22 in die Decklage 20 eingeleitet wird. Das Fasergewebe 24 ist aus Kohlenstofffasern gebi ldet. Die Webart ist Köper.

Das Flächengewicht beträgt im Ausführungsbeispiel mehr als 1 00 g/m2 und weniger als 250 g/m2. Das Bindemittel ist ein Epoxydharz. Die Martens- Temperatur ist höher als 80 °C.

Oberhalb des Fasergewebes 24 weist die Decklage 20 in Richtung auf die Oberfläche 30 des Sanitärbeckenformtei ls 1 eine Deckschicht 26 auf, die ebenfal ls aus einem ausgehärteten polymerisierten Harz bestehen kann, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder ei nem Polyesterharz. An der Oberfläche weist die Decklage 20 eine wasserabweisende Schicht 28 auf, welche die Oberfläche 30 der Decklage 20 und damit auch des

Sanitärbeckenformtei ls 1 bi ldet. Bei Verwendung von geeigneten Harzen für die Deckschicht 26, beispielsweise Polyesterharz, kann die

wasserabweisende Schicht 28 auch entfal len. In einer Ausführungsart weist die Decklage 20 ein mit Epoxydharz getränktes Fasergewebe 24 und eine Deckschicht 26 aus Polyesterharz auf.

Die Dicke der Decklage 20 beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 1 ,5 mm, wobei der Anteil 32 der Deckschicht 26 an der Dicke der Decklage 20 etwa 1 mm beträgt und der Antei l 34 des mit dem Bindemittel getränkten Fasergewebes 24 an der Dicke der Decklage 20 etwa 0,5 mm beträgt.

Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche 30 des

Sanitärbeckenformteils 1 . In einem Ausführungsbeispiel ist die Deckschicht 26 und vorzugsweise auch das Bindemittel 22, mit dem das Fasergewebe 24 getränkt ist, transparent oder jedenfal ls durchschei nend, so dass auf der Oberfläche 30 der Verlauf des Fasergewebes 24 sichtbar ist. Insbesondere bei der Verwendung von Kohlenstofffasern für das Fasergewebe 24 kommt es zu ästhetisch hochwertigen Lichtreflexen und ei nem 3 D-Effekt aufgrund des nicht planen Verlaufes der Kettfaden rovings 36 und der

Schussfadenrovings 38 i nnerhalb des Fasergewebes 24, insbesondere bei Anwendung der Webart Köper für das Fasergewebe 24. Verstärkt wi rd dies noch durch die Dicke 32 der Deckschicht 26 und i hres Brechungsindexes.

Auch durch die in Bezug auf die Dicke der Decklage 20 unsymmetrische Anordnung des Fasergewebes 24 kommt es insbesondere an der Oberfläche 30 zum Auftreten von Druckspannungen, welche der Entstehung von Spannungsrissen wirksam entgegenwi rkt.