Die Erfindung bezieht sich auf einen Spülkasten gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Aus der GB-A-2 259 733 ist ein derartiger Spülkasten aus Kunststoff bekannt, mit dessen Wänden und Boden an der Innenseite eine geschäumte Innenschicht zur Isolierung verbunden ist. Das Isoliermaterial kann schmelzbar sein und in einem besonderen Verfahrensschritt auf die Innenseite des Spülkastens gesprüht werden. Der Spülkasten kann aus Keramik, Kunststoff oder Metall bestehen und die Innenschicht oder Installationsschicht kann auch an die Innenseite des Spülkastens geklebt oder mit jener chemisch verbunden werden. Dies erfolgt nach der Fertigung des Spülkastens in einem weiteren Verfahrensschritt, gemäß welchem die Innenschicht in das Innere des Spülkastens eingebracht und dort mit zusätzlichen Mitteln befestigt wird. Die Innenschicht liegt frei und steht mit dem eingefüllten Wasser unmittelbar in Berührung. In Poren oder Zwischenräume der geschäumten Innenschicht können Wasser ebenso wie Verunreinigungen eindringen und sich festsetzen, wobei die Isolationsfähigkeit vor allem durch eingedrungene Kalkablagerungen im Laufe der Zeit reduziert wird.
Ferner ist aus der schweizerischen Patentschrift CH-A-674 533 ein derartiger Spülkasten bekannt, welcher einen eingesetzten Isolationskörper aufweist. Die Rückwand enthält innen eine sich vom Boden bis zum Rand erstreckende Nut, in welche ein komplementäres Gegenstück des Isolationskörpers eingreift. Somit wird der separat gefertigte und nachträglich in das Innere des Spülkastens eingesetzte Isolationskörper formschlüssig gehalten. Eine Klebeverbindung zwischen dem Isolationskörper und der Innenfläche des Spülkastens ist nicht erforderlich und der Isolationskörper kann bei Bedarf aus dem Spülkasten entfernt werden. Der Spülkasten einerseits und der Isolationskörper andererseits sind separat gefertigte Bauteile und die Stabilität und Festigkeit des Spülkastens wird durch den Isolationskörper nicht verändert. Der Isolationskörper besteht aus einem Hartschaumstoff auf Polystyrolbasis oder einem vergleichbaren Kunststoff, um eine Schwitzwasserbildung zu verhindern.
Spülkästen der genannten Art gelangen als Aufputz- oder Unterputz-Spülkästen in unterschiedlichen Ausführungsformen, insbesondere in Verbindung mit WC-Schüsseln, zum Einsatz. Im Hinblick auf Gewicht und Materialkosten wird eine vergleichsweise geringe Wandstärke angestrebt, wobei aber Grenzen im Hinblick auf die Stabilität und Belastbarkeit des Spülkastens zu beachten sind, zumal ein solcher Spülkasten üblicherweise ein Fassungsvolumen von 6 bis 9 Liter Wasser aufweist. In der Praxis können Schwierigkeiten infolge von Schwitzwasserbildung austreten, wenn in Baderäumen oder an heißen Sommertagen mit hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur aufgrund des vergleichsweise kalten in den Spülkasten einströmenden Wassers an der Außenseite des Spülkastens sich Kondensat bildet. Grundsätzlich könnte durch Verstärkung der Wanddicke diesem Vorgang entgegengewirkt werden, wodurch aber ein erhöhter Materialeinsatz bedingt wäre. Ferner tritt das schalltechnische Verhalten von Spülkästen heute mehr denn je in den Vordergrund, wobei auch insoweit eine Erhöhung der Wanddicke Abhilfe verschaffen könnte, jedoch verbunden mit den bereits erwähnten Nachteilen.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und den Spülkasten aus Kunststoff dahingehend weiterzubilden, daß bei funktionssicherer Konstruktion den Forderungen der Praxis entsprochen wird. Der Spülkasten soll ein optimiertes physikalisches-technisches Verhalten aufweisen, wobei vor allem auf die Geräuschübertragung und/oder den Wärmeübergang und/oder die Stabilität abgestellt wird. Ferner soll der Spülkasten im Hinblick auf den Materialeinsatz und das Gewicht optimiert werden und/oder eine verbesserte Stabilität aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Der erfindungsgemäße Spülkasten aus Kunststoff weist eine funktionsgerechte Konstruktion auf und enthält einen Kern, welcher als geschäumte Innenschicht ausgebildet ist und welcher außen und innen, von einer Mantelschicht aus einem nicht geschäumten und/oder eine weitgehend glatte Oberfläche aufweisenden Kunststoff umgeben ist. Die geschäumte Innenschicht ist integraler Bestandteil der Spülkastenwand und des Bodens. Die Innenschicht einerseits und die Mantelschicht andererseits bedingen gemeinsam die Steifigkeit und Stabilität des Spülkastens sowie dessen sonstige technisch-physikalische Eigenschaften. Innenschicht und Mantel sind erfindungsgemäß gemeinsam im gleichen Fertigungsverfahren hergestellt und bilden eine komplette einteilige Baueinheit. Die Innenschicht ist erfindungsgemäß nicht nachträglich als separater Bauteil in den bereits gefertigten Spülkasten eingesetzt oder mit diesem in geeigneter Weise verbunden. Vielmehr ist aufgrund der gemeinsamen Herstellung im Bereich der Grenzflächen der Innenschicht und des Mantels eine Übergangszone vorhanden, in welchen Moleküle der beiden Schichten gemeinsam vorhanden sind und/oder ineinander greifen.
Der Mantel und der Kern bzw. die Innenschicht bestehen aus chemisch vergleichbaren Werkstoffen, wobei die Innenschicht ein vergleichweise großes Porenvolumen aufweist, während der Mantel kein der nur ein praktisch vernachlässigbares Porenvolumen und eine weitgehend glatte Oberfläche aufweist. Die poröse Innenschicht ist insbesondere vollständig in den Mantel eingebettet und der Spülkasten weist vorzugsweise allseits eine geschlossene und/oder porenfreie Oberfläche auf. Der Kern bzw. die Innenschicht besteht im Rahmen der Erfindung zweckmäßig aus Recyclat, und zwar insbesondere des Kunststoffes, aus welchem der umgebende Mantel besteht. Der Mantel besteht hingegen insbesondere aus sog. jungfräulichem und/oder neuem Kunststoff. Die Wandstärke der Innenschicht ist über einen erheblichen Teil der Seitenwände, der Vorderwand und der Rückwand sowie vorzugsweise auch des Bodens wesentlich größer als die Stärke der Mantelschichten. Jedoch ist in vorgegebenen Bereichen des Spülkastens, und zwar insbesondere im oberen Randbereich der Wände und/oder im Bereich der Ausflußöffnung kein Kern in Form einer geschäumten Innenschicht vorgesehen, sondern dort ist eine einzige durchgehende Schicht aus dem Material der inneren und der äußeren Mantelschicht, welche dort integral vereinigt sind. Die poröse Innenschicht ist somit vollständig in das Material des Mantels mit weitgehend glatter Oberfläche eingeschlossen. Das Festsetzen von Fremdkörpern oder gar das Einnisten von Bakterien und Verschmutzungen in die geschäumte Innenschicht wird somit in besonders zweckmäßiger Weise ausgeschlossen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene und integral mit dem Mantel verbundene Innenschicht besteht aus dem Material, insbesondere Polystyrol, wie der wenigstens eine Mantel, enthält aber weitgehend gleichmäßig verteilt Poren derart, daß seine Dichte wenigstens 5%, zweckmäßig bis 30%, geringer ist als die Dicke des nichtgeschäumten Kunststoffes der Mantelschicht. Durch die Porenstruktur wird nicht nur das Gesamtgewicht insgesamt reduziert, sondern die Stabilität und Festigkeit wird hierdurch nicht unwesentlich verbessert. Im Hinblick auf das Stabilitäsverhalten kann somit die Gesamtwandstärke reduziert werden. Die geschäumte und/ oder poröse Innenschicht führt darüber hinaus zu einer Verbesserung der schalltechnischen Werte und/ oder der Wärmedämmung mit dem Ergebnis einer Verringerung der Schwitzwasserbildung. Es sei ausdrücklich angemerkt, daß bedarfsweise zusätzlich zu der erfindungsgemäß vorgesehenen Innenschicht die Innenfläche des Spülkastens mit einem hinlänglich bekannten Isolierkörper ausgekleidet sein kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen sowie der weiteren Beschreibung angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Spülkasten, der im Prinzip eine rechteckförmige Gestalt aufweist und einen Boden 2 und zwei Seitenwände 4, 6, ferner eine hinter der Zeichenebene liegenden Rückwand 8 sowie eine hier nicht erkennbare vor der Zeichenebene liegende Vorderwand enthält. Im Bereich des oberen Randes 10 enthält der Spülkasten in seiner Rückwand 8 Ausnehmungen 12 zur Befestigung von weiteren hier nicht zu erläuternden Baugruppen oder Funktionskomponenten. Im Boden 2 ist eine Ausströmöffnung 13 mit einem Stutzen 14 zum Anschluß einer Abflußleitung vorgesehen.
Der Boden 2, die Seitenwände 4, 6, die Rückwand 8 sowie die Vorderwand bestehen aus einem Kern 16 und zwei Mantelschichten 18, 20, welche den Kern 16 umgeben und völlig einbetten. Der Kern ist als eine geschäumte Innenschicht 16 ausgebildet, welche mit den Mantelschichten 18, 20 eine integrale Einheit bildet und unlösbar miteinander verbunden sind. Der Kern der Wände und des Bodens des Spülkastens ist als die geschäumte Innenschicht ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen durchgehend von der Ausströmöffnung 13 bis zum oberen Randbereich 10, wobei vorzugsweise im Kern keine Unterbrechungen vorhanden sind. Ferner besitzt der Kern ein niedrigeres spezifisches Gewicht und/oder ein größeres Porenvolumen als die Mantelschicht. Der integrierte Kern aus geschäumtem Kunststoff gewährleistet eine Reduzierung des Gesamtgewichts des Spülkastens und trägt gleichwohl maßgeblich zur Stabilität und Festigkeit des Spülkastens bei.
Zur Erzielung einer den praktischen Erfordernissen entsprechenden Festigkeit und Stabilität des Spülkastens müssen im Vergleich mit einem herkömmlichen Spülkasten, dessen Wände aus einem einheitlichen Kunststoff bestehen, die Wände und der Boden praktisch keine vergrößerte Dicke aufweisen. Nachfolgend wird der Kern 16 der Einfachheit halber als Innenschicht bezeichnet. Die Innenschicht 16 weist über einen großen Teil der Gesamtausdehnung des Spülkastens eine erheblich größere Wanddicke auf als die äußere Mantelschicht 18 und/oder die innere Mantelschicht 20. Die Grenzflächen zwischen dem Kern bzw. der Innenschicht 16 und den Mantelschichten 18, 20 bilden eine Übergangszone, in welchen die Moleküle der aneinandergrenzenden Schichten ineinandergreifen oder gemeinsam vorhanden sind, so daß eine innige letztendlich unlösbare Verbindung der genannten Schichten besteht. Der in Sandwichbauweise aufgebaute Spülkasten ist eine integrale Einheit, in dessen Wände und Boden der Kern unlösbar integriert ist.
Im oberen Randbereich 10 und/oder am unteren Ende 15 des Ausströmstutzens 14 ist jedoch keine Innenschicht mehr vorhanden und dort sind die beiden Mantelschichten 18, 20 miteinander vereinigt zu einer einzigen durchgehenden Schicht aus dem gleichen Werkstoff. Die Mantelschichten 18, 20 und somit natürlich auch die miteinander integrierten Bereiche bestehen zweckmäßig aus Polystyrol oder einem vergleichbaren Kunststoff. Auch die Innenschicht besteht vorzugsweise gleichfalls aus Polystyrol, jedoch in geschäumter Form und besitzt eine offene Porenstruktur. Das spezifische Gewicht der porösen Innenschicht 16 ist um einen vorgegebenen Betrag kleiner als das spezifische Gewicht des Kunststoffs der Mantelschichten 18, 20. Im Rahmen der Erfindung ist das spezifische Gewicht der Innenschicht wenigstens 10%, maximal 35%, kleiner als das spezifische Gewicht der Mantelschichten 18, 20. Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das spezifische Gewicht im Bereich zwischen 15 bis 30% kleiner, insbesondere im Bereich zwischen 20 und 25% kleiner vorzugeben als das spezifische Gewicht der Mantelschichten.
Je nach Einsatzzweck und Stabilitätsanforderungen beträgt das spezifische Gewicht 10 bis 20% oder 30 bis 40% des spezifischen Gewichts der Mantelschichten 18, 20. Entsprechend der Porenstruktur können die technisch-physikalischen Eigenschaften nach den Erfordernissen vorgegeben werden. Aufgrund der Porenstruktur wird bei reduziertem Gesamtgewicht gleichwohl eine erhöhte Festigkeit und/oder Stabilität der Wände und/oder des Bodens erreicht, ohne daß hierfür die Gesamtdicke erhöht werden müßte. Die Wände des Spülkastens sowie der Boden sind somit in großen Bereichen aus drei ineinander integrierten Schichten aufgebaut, und zwar die äußere Mantelschicht 18, die Innenschicht 16 und die daran anschließende innere Mantelschicht 20. Da die genannten drei Schichten aus dem gleichen Werkstoff bestehen, ist eine integrale Verbindung der Schichten gegeben, wobei weder Verbindungsmittel zwischen den Schichten vorhanden sind noch ein Ablösen oder Trennen infolge von äußeren Einwirkungen, auch nicht nach vielen Jahren, zu befürchten ist.
In einer besonderen Ausgestaltung ist im Innenraum des Spülkastens noch als zusätzliche Auskleidung ein Isolierkörper 22 angeordnet, welcher insbesondere aus Styropor besteht und nach der Herstellung des eigentlichen Spülkastens in den Innenraum eingesetzt worden ist. Es sei an dieser Stelle festgehalten, daß die drei integral miteinander verbundenen Schichten, und zwar die Innenschicht 16 sowie die beiden Mantelschichten 18, 20 im gleichen Arbeitsgang hergestellt sind, während die Auskleidung oder der Isolierkörper 22 zu einem späteren Zeitpunkt eingesetzt wurde. Der Isolierkörper 22 besteht vorzugsweise aus Styropor oder einem vergleichbaren Werkstoff und weist ein erheblich geringeres spezifisches Gewicht auf als der Kunststoff der Mantelschichten 18, 20. Durch den Isolierkörper 22 wird das Gesamtgewicht nur unwesentlich erhöht, wobei gleichwohl die Isolation, vor allem hinsichtlich des Wärmeübergangs, noch weiter verbessert wird. Der Isolierkörper 22 besitzt eine Wanddicke 23, welche im wesentlichen gleich groß ist wie die Gesamtdicke 24 der jeweiligen Wand und/oder des Bodens 2, und liefert jedoch keinen Beitrag zur Festigkeit und Stabilität des Spülkastens.
Die Innenschicht 16 besitzt eine Dicke 26, die äußere Mantelschicht 18 eine Dicke 28 und die innere Mantelschicht 20 eine Dicke 30. In der Zeichnung sind aus Gründen der Vereinfachung die genannten Dicken 26, 28, 30 über die gesamte Breite des Bodens sowie die Höhenerstreckung der Wände im wesentlichen gleichbleibend groß dargestellt. Die Dicke 26 der Innenschicht ist erfindungsgemäß über einen großen Teil der Gesamterstreckung des Spülkastens erheblich größer als die Dicke 28 und/oder die Dicke 30 der beiden Mantelschichten. Zum oberen Rand 10 hin läuft die Innenschicht 16 in einen Bereich 32 mit zumindest näherungsweise dreieckartigem Querschnitt aus. In diesem Bereich 32 wird die Dicke der Innenschicht 16 weitgehend gleichförmig geringer, während die Dicken der beiden Mantelschichten 18, 20 zunehmen. Im oberen Rand 10 verschwindet die Innenschicht 16 gänzlich, wobei die beiden Mantelschichten 18, 20 ineinander übergehen und dort letztendlich nur noch eine einzige Schicht bilden.
Abweichend von der schematischen Darstellung der Zeichnung weist der vorstehend erläuterte, im Querschnitt dreieckartige Bereich 32 nicht nur eine vergleichsweise geringe Höhe auf, sondern er kann sich erfindungsgemäß vom Boden 2 bis nach oben zum oberen Rand 10 hin erstrecken. Hierbei nimmt also die Dicke 26 der Innenschicht 16 vom Boden 2 bis hin zum oberen Rand 10 allmählich ab, während im Gegenzug die Dicken 28, 30 der beiden Mantelschichten 18, 20 zunehmen. Die Innenschicht 16 in dieser besonderen Ausgestaltung hierbei vom Boden 2 bis zum oberen Rand 10 der vier Wände eine sich verjüngende Wanddicke 26 auf.
Nachfolgend wird das Querschnittsprofil der Seitenwände einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erläutert. Entsprechendes gilt im wesentlichen auch für die Rückwand 8 sowie die Vorderwand, wobei Abweichungen maximal im Bereich von +/- 20% vorzugsweise von +/- 10% im Rahmen dieser Erfindung liegen. Als I wird die Meßstelle unmittelbar über dem Boden 2 bezeichnet und der Meßpunkt II liegt auf einem Viertel der Gesamthöhe 34 über dem Boden 2. Entsprechend liegt Meßpunkt III auf der Hälfte der Gesamthöhe und der Meßpunkt IV auf Dreiviertel der Gesamthöhe. Weiterhin sei festgehalten, daß die Gesamtdicke 24 des Spülkastens in der Größenordnung zwischen 4 und 8 mm liegt und zweckmäßig im Bereich zwischen 5 und 7 mm groß ist.
Am Meßpunkt I ist die Dicke 26 der Innenschicht 16 im Bereich zwischen 40 bis 80%, vorzugsweise zwischen 50 bis 70%, der Gesamtdicke 24. Am Meßpunkt II ist die Dicke 26 der Innenschicht 16 zwischen 30 bis 60%, insbesondere zwischen 40 bis 50%, der Gesamtdicke 24, während am Meßpunkt III die Innenschicht 16 die Dicke 26 im Bereich zwischen 10 bis 50%, insbesondere zwischen 20 bis 40%, aufweist. Schließlich beträgt die Dicke 26 der Innenschicht 16 am oberen Meßpunkt IV, also bei 75% der Gesamthöhe, zwischen 5 bis 30%, insbesondere zwischen 5 bis 20%, der Gesamtmaterialdicke 24. Erfindungsgemäß weisen die aus dem integrierten Kern 16 und der wenigstens einen äußeren Mantelschicht 20 bestehenden Wände ausgehend vom Boden 2 bis zum oberen Randbereich 10 eine im wesentlichen gleichbleibende Gesamtdicke 24 auf.
Ferner sind in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung die Dicken 28 und 30 der äußeren Mantelschicht 18 und der inneren Mantelschicht 20 im wesentlichen gleich groß. Darüber hinaus liegen im Rahmen der Erfindung auch solche Ausführungsformen, bei welchen die Dicken 28 und 30 der Mantelschichten 18, 20 unterschiedlich sind, wobei Abweichungen im Bereich von +/- 30%, bedarfsweise auch bis zu +/- 50%, zulässig sind. Es hat sich gezeigt, daß zweckmäßig die Dicke 28 der äußeren Mantelschicht 18 größer vorgegeben wird als die Dicke 30 der inneren Mantelschicht, zumal die äußere Mantelschicht 18 regelmäßig stärker den äußeren Angriffen ausgesetzt ist als die innere Mantelschicht 20.