VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SANITÄRKOMPONENTE

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sanitärkomponente, wobei die Sanitärkomponente ein WC-Sitz, ein WC-Deckel oder ein Urinal-Deckel ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
a) Bereitstellen eines Rohlings (3a-c) der Sanitärkomponente aus einem Duromermaterial (Duroplastmaterial),
b) Vorwärmen des Rohlings (3-c) derart, dass sich zumindest eine Temperatur einer Oberfläche des Rohlings erhöht,
c) Besprühen des Rohlings (3a-c) der Sanitärkomponente mit einem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4), wobei der Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente auf einem zu dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4) entgegengesetzten Potential liegt und der Pulverlack (4) auf dem Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente haftet, und
d) Einbrennen des Pulverlacks (4) zur Bildung einer eine Außenoberfläche der Sanitärkomponente bildenden Beschichtungsschicht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sanitärkomponente, wobei es sich bei der Sanitärkomponente um einen WC-Sitz, WC-Deckel, oder einen Deckel eines Urinals handelt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine durch das Verfahren gewonnene Sanitärkomponente.

[0002] Sanitärkomponenten, wie beispielsweise WC-Sitze, WC-Deckel oder Urinal-Deckel sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Die bekannten Sanitärkomponenten werden gewöhnlich aus Kunststoffen, wie beispielsweise einem Duromer (auch Duroplast genannt), gefertigt. Ein spezifischer Duromer ist beispielsweise UREA.

[0003] Es hat sich gezeigt, dass die Formbeständigkeit von WC-Sitzen und WC-Deckeln aus Duromeren, insbesondere aus UREA, nach Montage an Keramiken abnimmt. Zurückzuführen ist das darauf, dass die genannten WC-Komponenten (Deckel/Sitz) aufgrund des in der Keramik stehenden Wassers dauerhaft Wasserdampf ausgesetzt sind und entsprechend Wasser aufnehmen.

[0004] Die Abnahme der Formbeständigkeit führt insbesondere bei sehr dünn bzw. filigran ausgebildeten WC-Deckel zu einem Verzug, der sich darin zeigt, dass mittlere, über dem Wasser stehende Bereiche der Deckel absinken und "durchhängen".

[0005] Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, ist es im Stand der Technik üblich und konstruktiv notwendig, Wandstärken oder Wölbungen der aus Duromeren gebildeten WC-Deckel ausreichend groß zu dimensionieren. Diese Restriktionen sind unerwünscht, weil sie Design und konstruktive Freiheiten einschränken.

[0006] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von aus Duromeren gebildeten Sanitärkomponenten zu schaffen, das mehr Freiheiten in Bezug auf Design und Konstruktion zulässt. Zumindest ist es Aufgabe der Erfindung, ein zum Stand der Technik alternatives Verfahren zu schaffen.

[0007] Diese Aufgabe(n) wird/werden mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer Sanitärkomponente, wobei die Sanitärkomponente ein WC-Sitz, ein VVC-Deckel oder ein Urinal-Deckel ist.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet hierzu folgende Schritte:

a) Bereitstellen eines Rohlings der Sanitärkomponente aus einem Duromermaterial (Duroplastmaterial), beispielsweise aus UREA,

b) Vorwärmen zumindest eines Teilbereichs des Rohlings derart, dass sich zumindest eine Temperatur einer Oberfläche des Teilbereichs des Rohlings erhöht, wobei der Teilbereich einem Bereich der Sanitärkomponente entspricht, der nach bestimmungsgemäßer Montage der Sanitärkomponente an einer WC-Keramik einem in der WC-Keramik stehenden Spülwasser zugewandt ist und/oder am nächsten liegt,

c) Besprühen des Rohlings der Sanitärkomponente mit einem elektrisch aufgeladenen Pulverlack, wobei der Rohling der Sanitärkomponente auf einem zu dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack entgegengesetzten Potential liegt und der Pulverlack in dem Teilbereich auf dem Rohling der Sanitärkomponente haftet, und

d) Einbrennen des Pulverlacks zur Bildung einer eine Wassersperre bildenden Beschichtungsschicht.

[0010] Die herzustellende Sanitärkomponente kann ein WC-Sitz, ein WC-Deckel oder ein Deckel eines Urinals sein.

[0011] Der WC-Sitz betrifft den Teil einer WC-Sitzgarnitur, der in der Regel an einer WC-Keramik schwenkbar befestigt ist und auf dem eine Person während des Stuhlgangs direkt sitzt. Man bezeichnet den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten WC-Sitz umgangssprachlich auch als WC-Brille oder Toilettenbrille.

[0012] Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte WC-Deckel betrifft den Teil einer WC-Sitzgarnitur, der ebenfalls an der WC-Keramik - sowohl gegenüber der WC-Keramik als auch einem entsprechenden WC-Sitz - schwenkbar befestigt ist und der so geschwenkt werden kann, dass er auf dem WC-Sitz lagert und die WC Keramik hierdurch verschließt.

[0013] Der letztendlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Deckel des Urinals wird bestimmungsgemäß an einem an einer Wand befestigten Urinal schwenkbar so angebracht, dass ein Benutzer eine Öffnung des Urinals öffnen oder schließen kann.

[0014] Der Rohling der Sanitärkomponente ist ein nicht fertiges Werkstück, das bereits die äußerliche Gestalt der Sanitärkomponente besitzt, allerdings noch zur Weiterverarbeitung in dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt ist. Insbesondere besitzt der Rohling noch keine Außenoberfläche mit gewünschten Eigenschaften.

[0015] Der in Schritt a) bereitgestellte Rohling der Sanitärkomponente ist erfindungsgemäß aus einem Duromermaterial (Duroplastmaterial), beispielsweise aus UREA, gebildet. Der entsprechende Formungsschritt des Rohlings, der auch Teil des Schritts a) des erfindungsgemäßen Verfahrens sein kann, erfolgt dadurch, dass ein Kunstharz, insbesondere ein Kondensationsharz, in eine die Form des Rohlings definierende Form gegossen wird und anschließend unter Druck und/oder Temperaturbeaufschlagung ausgehärtet wird. Verstärkungselemente wie Holzfasern und/oder Kunststofffasern können mit in die Form aufgenommen und in das Kunstharz eingeschlossen werden. Diese Verstärkungselemente erhöhen die Stabilität der erhaltenen Sanitärkomponente.

[0016] Die verwendete Form definiert die letztendlich erhaltene Sanitärkomponente, d.h. den WC-Sitz, den WC-Deckel oder den Urinal-Deckel.

[0017] Im Rahmen der Entwicklungstätigkeit ist erkannt worden, dass die Wasseraufnahme der erhaltenen Sanitärkomponente durch Vorsehen der Wassersperre stark vermindert werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Sanitärkomponente eine stark erhöhte Formstabilität besitzt, selbst wenn sie nach Montage an einer WC-Keramik über einen langen Zeitraum höherer Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Beispielsweise können aufgrund der Wassersperre und die dadurch verminderte Wasseraufnahme Wandstärken und/oder Wölbungen bei Design der Sanitärkomponente vermindert werden.

[0018] Erfindungsgemäß ist zudem erkannt worden, dass die Oberfläche des Rohlings Eigenschaften erhält, die sich für das (elektrostatische) Pulverbeschichten eigenen, wenn der Rohling in dem Verfahrensschritt b) vorgewärmt wird. Das Vorwärmen führt zu einer Verminderung des elektrischen Oberflächenwiderstandes der aus Duromermaterial (Duroplast) gebildeten Sanitärkomponente, was wiederum dazu führt, dass die Oberfläche der Sanitärkomponente auf ein für das Pulverbeschichten geeignetes Potenzial gebracht werden kann. Die Wassersperre lässt sich vor diesem Hintergrund leicht durch eine Pulverbeschichtung ausbilden.

[0019] Es ist festzuhalten, dass der aus dem Duromer (Duroplast) gebildete Rohling bis auf das in Schritt b) durchgeführte Vorwärmen unbehandelt bleiben kann, d.h. es müssen auf dem Rohling keine Beschichtungen oder Mittel appliziert werden, die für eine elektrisch leitfähige Oberfläche zur Pulverbeschichtung sorgen. Dieser Umstand trägt extrem zur Beschleunigung und Vereinfachung des Verfahrens bei.

[0020] Die Wassersperre wird erfindungsgemäß zumindest in dem genannten Teilbereich gebildet.

[0021] Ist die WC-Sanitärkomponente beispielsweise der WC-Deckel oder Urinal-Deckel, entspricht der Teilbereich bevorzugt der Seite des jeweiligen Deckels, der nach bestimmungsgemäßer Montage dem Spülwasser zugewandt ist.

[0022] Ist die WC-Sanitärkomponente hingegen der WC-Sitz, entspricht der Teilbereich der Unterseite und/oder dem Rand des WC-Sitzes, die/der nach bestimmungsgemäßer Montage dem Spülwasser zugewandt ist.

[0023] Die die Wassersperre bildende Beschichtungsschicht muss nicht zwingend die finale Sichtoberfläche sein. Es kann sich um eine Zwischenschicht handeln, die von einer finalen Beschichtung, Lackierung oder einem Dekor, die/das die Sichtoberfläche bildet, eingeschlossen wird. Demgemäß weist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt weiterhin den Schritt auf:
e) Aufbringen einer die Wassersperre einschließenden, äußeren Beschichtung, die eine Sichtoberfläche der Sanitärkomponente bildet.

[0024] Alternativ kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt b) der gesamte Rohling vorgewärmt werden, derart, dass sich zumindest die Temperatur der gesamten Oberfläche des Rohlings erhöht, wobei
in dem Schritt c) der gesamte Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente mit dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4) besprüht wird und der Pulverlack (4) auf dem gesamten Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente haftet.

[0025] Insoweit wird in dieser Alternative der gesamte Rohling mit der Wassersperre vollständig beschichtet, sodass die Wassersperre den Rohling vollständig ummantelt bzw. einschließt.

[0026] Die die Wassersperre bildende Beschichtungsschicht kann die erläuterte Zwischenschicht oder die finale Sichtoberfläche bilden. Letzteres insbesondere dann, wenn der Rohling vollständig beschichtet wird.

[0027] Wenn die die Wassersperre bildende Beschichtungsschicht gleichzeitig die finale Sichtoberfläche bildet, kann der in dem Schritt c) verwendete Pulverlack flexibel je nach spezifischer Anforderung an die finale Sanitärkomponente gewählt werden. Insbesondere lassen sich Pulverlacke wählen, die solche Eigenschaften besitzen, dass die nach dem Einbrennen (Schritt d)) erhaltene Außenoberfläche/Sichtoberfläche der Sanitärkomponente Anforderungen an Härtegrad, Kratzfestigkeit, Oberflächenrauigkeit und/oder Chemikalienbeständigkeit erfüllt und gleichzeitig die Wassersperre bildet.

[0028] Der Pulverlack beinhaltet als funktionale Bestandteile zumindest ein Bindemittel, das auf einem Polymer basiert, und Farbpigmente. Letztere verleihen dem Pulverlack seine Farbgebung. Zusätzlich können in dem eingesetzten Pulverlack noch Additive und Füllstoffe enthalten sein.

[0029] Sanitärkomponenten in verschiedenen Farben lassen sich mit Pulverlacken realisieren. Dekore, die beispielsweise eine Holzstruktur oder Carbon-Optik vermitteln, werden erreicht, indem nach der Pulverbeschichtung noch zusätzlich eine Sublimationsfolie auf die Sanitärkomponente aufgebracht wird.

[0030] Alle gängigen Farben und/oder Farbeeffekte und/oder Dekore können auf diese Weise realisiert werden.

[0031] Geeignete Pulverlacke besitzen Bindemittel beispielsweise auf Basis von Polyestern, beispielsweise ungesättigte Polyesterharze, Polyurethanen, Acrylatharzen, Epoxidharzen oder Fluorpolymeren. Denkbar sind auch Hybrid-Pulverlacke, bei denen Epoxid- und Polyesterharze kombiniert sind.

[0032] Besonders bevorzugte Pulverlacke sind hochreaktive Polyester-Pulverlacke, die beispielsweise von dem Unternehmen IGP unter folgenden Markennamen auf dem Markt angeboten werden:

a. IGP-RAPID^®complete 88, insbesondere IGP-RAPID^®complete 881T, 8862, 8863 oder 8864.
Alternativ kann auch der Pulverlack des Unternehmens IGP verwendet werden:

b. PulverIGP-RAPID^®top 381M, insbesondere PulverIGP-RAPID^®top 381MA-A0, oder PulverIGP-RAPID^®top 381ME-A1.

[0033] Die elektrische Aufladung des Pulverlackes erfolgt bevorzugt an einer den Pulverlack versprühenden Sprüheinrichtung. Beispielsweise ist die Aufladung des Pulverlackes durch Hochspannung (Corona-Aufladung) oder Reibung (triboelektrische Aufladung) an der Sprüheinrichtung möglich. Der in Schritt c) aufgeladene Pulverlack wird bevorzugt positiv aufgeladen, wobei das entgegengesetzte Potential, auf dem die in Schritt b) vorgewärmte Sanitärkomponente liegt, bevorzugt Massepotential ist.

[0034] Die Sprüheinrichtung kann beispielsweise eine manuell zu betätigende Pulversprühpistole oder Automatiksprühpistole sein. Letztere wird beispielsweise durch eine Automatik- oder Robotereinrichtung gezielt geführt oder feststehend installiert, wobei die Sanitärkomponente über eine Fördereinrichtung an der Sprüheinrichtung vorbeigeführt wird und hierbei mit dem Pulverlack besprüht wird.

[0035] Der Verfahrensschritt c) ist bevorzugt in zwei Teilschritte c1) und c2) aufgeteilt, um den Rohling vollständig mit dem nach Schritt d) die Wassersperre und bevorzugt die Sichtoberfläche bildenden Pulverlack zu besprühen.

[0036] In dem Teilschritt c1) ist die Sprüheinrichtung so angeordnet, dass sie eine der Sprüheinrichtung zugewandte Oberfläche der Sanitärkomponente mit Pulverlack besprüht. Auf der der Sprüheinrichtung abgewandten Seite befindet sich in dem Teilschritt c1) bevorzugt eine flächige Elektrode (Gegenelektrode), die bevorzugt größere Flächenabmessungen besitzt als die Sanitärkomponente. Die flächige Elektrode liegt auf demselben Potenzial wie die Sprüheinrichtung und verhindert damit, dass der elektrisch geladene Pulverlack auf eine der Sprüheinrichtung abgewandte Oberfläche der Sanitärkomponente gelangt.

[0037] In dem Teilschritt c2) wird die in Teilschritt c1) der Sprüheinrichtung abgewandte Oberfläche mit dem Pulverlack besprüht. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Sanitärkomponente, beispielsweise im aufgehängten Zustand, in einen anderen Teilbereich der Pulverbeschichtungsanlage verfahren wird, in dem eine weitere Sprüheinrichtung und eine weitere flächige Elektrode (Gegenelektrode) gegenüber dem Teilschritt c1) nunmehr umgekehrte Positionen besitzen. Die weitere Sprüheinrichtung und die weitere flächige Elektrode sind bevorzugt identisch aufgebaut wie diejenigen, die in Teilschritt c1) zum Einsatz kommen.

[0038] Alternativ kann die in Teilschritt c1) besprühte Sanitärkomponente ohne Positionsänderung/ortsfest gedreht werden oder die Sprüheinrichtung und die flächige Elektrode werden um die Sanitärkomponente herum verfahren. In diesem Fall sind die weitere Sprüheinrichtung und die weitere flächige Elektrode nicht notwendig.

[0039] Bevorzugt sind Aufhängungen, wie beispielsweise Haken, an denen die Sanitärkomponente aufgehängt sind, bis auf den Abschnitt, der mit der Sanitärkomponente in Berührung steht, isoliert. Dies führt bevorzugt dazu, dass in Schritt c) ein Abwandern/Ablenken des gesprühten Pulverlackes zur Aufhängung hin verhindert oder zumindest vermindert wird.

[0040] Bevorzugt ist/sind die flächige Elektrode und/oder die weitere flächige Elektrode so aufgebaut, dass sie an unterschiedlichen, der Sanitärkomponente zugewandten Positionen verschiedene, unterschiedlich starke Potenziale erzeugen können.

[0041] Der aufgeladene Pulverlack haftet in Schritt c) (c1), c2)) bei Auftreffen auf die in Schritt b) vorgewärmte Sanitärkomponente, sodass die entsprechende Schicht nicht verläuft und die in dem nachfolgenden Schritt d) erhaltene Beschichtungsschicht gleichmäßig ist. Hierdurch lassen sich gute Beschichtungsschichten und optisch einwandfreie Außenoberflächen der Sanitärkomponente reproduzierbar erzielen - und das in unterschiedlichen Farben, wobei die Beschichtungsschichten gleichzeitig die Wassersperre bilden.

[0042] Die in Schritten c) und d) erzeugte Beschichtungsschicht ist bevorzugt eine einzige Schicht (einschichtig), insbesondere dann, wenn hochreaktive Polyester-Pulverlacke Pulverlacke, wie die von IGP gemäß obigem Punkt a. oder der Pulverlack von IGP gemäß obigem Punkt b. zum Einsatz kommen.

[0043] Außerdem lassen sich, bevorzugt einschichtige, Schichten mit verschiedenen Dicken insbesondere gleichmäßig erzeugen. Die Dicke D der in Schritt d) erhaltenen Beschichtungsschicht liegt bevorzugt in folgendem Bereich 40µm ≤ D ≤ OG, wobei OG gleich 120µm, 125µm, 130µm, 135µm, 140µm, 145µm, 150µm, 155µm, 160µm, 165µm, 170µm, 175µm, 180µm, 185µm, 190µm, 195µm, oder 200µm ist;

[0044] In dem Schritt d) wird der Pulverlack eingebrannt. Dies geschieht durch Aufheizen der mit dem Pulverlack besprühten Sanitärkomponente auf eine Temperatur T (die bevorzugt einer spezifischen Schmelztemperatur entspricht oder besonders bevorzugt darüber liegt). Die Temperatur T entspricht einer Einbrenntemperatur. Der Pulverlack beginnt ab Erreichen der spezifischen Schmelztemperatur zu schmelzen und härtet zu der Beschichtungsschicht über eine bestimmte Zeitspanne hinweg aus.

[0045] Die Temperatur T, auf die die Sanitärkomponente aufgeheizt wird, liegt beispielsweise in Bereichen zwischen 120°C und 200°C, 130°C und 200°C, 140°C und 200°C, 150°C und 200°C, 160°C und 200°C, 170°C und 200°C, 180°C und 200°C, oder 190°C und 200°C. Besonders bevorzugt liegt die Temperatur zwischen 125°C und 150°C.

[0046] Bei Einsatz von hochreaktiven Polyester-Pulverlacken, wie die von IGP gemäß obigem Punkt a. liegt die Temperatur T zwischen 125°C und 140°C und bei dem Pulverlack von IGP gemäß obigem Punkt b zwischen 130°C und 150°C.

[0047] Je niedriger die Temperatur ist, desto länger dauert der Schritt d).

[0048] Die Sanitärkomponente wird bevorzugt in dem Schritt d) konstant auf der Temperatur T gehalten.

[0049] Die entsprechende Zeitspanne, über die die Sanitärkomponente hinweg auf der Temperatur bevorzugt konstant gehalten wird, liegt in Bereichen von wenigen Minuten, beispielsweise 2 min, bis hin zu zehn Minuten oder mehr, beispielsweise 20 min, und ist umso länger je niedriger die Temperatur ist.

[0050] Bevorzugt beinhaltet der Schritt d) folgende Teilschritte:

d1) einen Vorheizschritt, in dem der in Schritt c) besprühte Rohling, an dem der Pulverlack haftet, durch eine Vorheizvorrichtung auf die Einbrenntemperatur aufgeheizt wird, und

d2) einen Brennschritt, in dem der in Schritt d1) vorgeheizte Rohling, an dem der Pulverlack haftet, einen Brennofen durchläuft, in dem die die Außenoberfläche der Sanitärkomponente bildende Beschichtungsschicht ausgebildet wird.

[0051] Der Vorheizschritt d1) ist insbesondere eine schnelle Aufheizung, die beispielsweise durch eine vor dem Brennofen angeordnete Heizvorrichtung erfolgt. Diese Heizvorrichtung ist beispielsweise ein Infrarotstrahler, der die Sanitärkomponente bevorzugt von beiden Seiten bestrahlt, um sie auf die in dem Brennofen herrschende Temperatur schnell aufzuheizen.

[0052] In dem Brennschritt d2) erfolgt die Ausbildung der die Wassersperre bildenden Beschichtungsschicht der Sanitärkomponente. Die Beschichtungsschicht kann die Zwischenschicht oder die finale Außenoberfläche/Sichtoberfläche sein. Letztere kann in Abhängigkeit von dem eingesetzten Pulverlack unterschiedliche Farben aufweisen. Die in dem Brennofen herrschende Temperatur hat die bereits oben genannten Temperaturwerte T.

[0053] Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der in Schritt a) bereitgestellte Rohling der Sanitärkomponente auf Basis eines Kondensationsharzes hergestellt wurde, wobei ein entsprechendes bei Härtung des Rohlings abgespaltenes Kondensat bevorzugt Wasser ist.

[0054] Das Kondensationsharz ist beispielsweise ein Harnstoffharz (HF), wie UREA, ein Melaminharz oder Phenolharz. Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere mit diesen Harzen sehr gute Ergebnisse liefert, insbesondere mit Melaminharzen oder Harnstoffharzen. Besonders bevorzugt werden die Melaminharze oder Harnstoffharze in Kombination mit den genannten hochreaktiven Polyester-Pulverlacken, wie die von IGP gemäß obigem Punkt a. oder dem Pulverlack von IGP gemäß obigem Punkt b. eingesetzt. Diese Kombination führt zu einer sehr guten Bindung zwischen dem Rohling und der Beschichtungsschicht.

[0055] Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der Rohling in Schritt b) mit einem Infrarotstrahler vorgewärmt wird, indem der Infrarotstrahler den Rohling mit Infrarotstrahlung bestrahlt, wobei die Infrarotstrahlung bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 3.000 nm bis 50.000 nm (IR-C (mittleres Infrarot, langwellig)) liegt. Die Bestrahlung in Schritt b) erfolgt bevorzugt über 40 Sekunden bis 120 Sekunden, wobei die Oberfläche des Rohlings hierbei auf 80°C bis 100°C erwärmt wird.

[0056] Der Infrarotstrahler bestrahlt die Sanitärkomponente bevorzugt von beiden Seiten und insbesondere von beiden Seiten die Oberflächen der Sanitärkomponente gleichmäßig.

[0057] Weiterhin betrifft die Erfindung eine Sanitärkomponente, die nach dem erläuterten Verfahren erhältlich ist. Diese Sanitärkomponente ist bevorzugt dadurch charakterisiert, dass sich zwischen finaler Beschichtung und der Rohlingoberfläche keine polaren oder elektrisch leitfähigen Beschichtungen befinden.

[0058] Die erhaltene Sanitärkomponente weist insbesondere eine Kontur bzw. äußere Erscheinungsform auf, wobei
eine Materialstärke und/oder eine Wölbung zumindest in dem Bereich, in dem die Wassersperre gebildet ist, um 10%, 20%, 30%, 40%, oder 50% vermindert ist verglichen mit/gegenüber dem Fall mit einer Materialstärke und/oder Wölbung, die für die Sanitärkomponente ohne Wassersperre für eine langfristige Formstabilität notwendig ist.

[0059] Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezug auf die beigefügte Figur erläutert. Es zeigt:

• Figur 1 eine schematische Abfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens;
• Figur 2 zeigt einen Querschnitt eines WC-Deckels mit einer Wölbung von 10 mm.

[0060] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Sanitärkomponente. Die herzustellende Sanitärkomponente ist insbesondere ein WC-Deckel, ein WC-Sitz oder ein Urinal-Deckel.

[0061] Das erfindungsgemäße Verfahren ist im Wesentlichen in vier Schritte unterteilt, nämlich:

a) Bereitstellen eines Rohlings der Sanitärkomponente aus einem Duromermaterial (Duroplastmaterial),

b) Vorwärmen zumindest eines Teilbereichs des Rohlings derart, dass sich zumindest eine Temperatur einer Oberfläche des Teilbereichs des Rohlings erhöht, wobei der Teilbereich einem Bereich der Sanitärkomponente entspricht, der nach bestimmungsgemäßer Montage der Sanitärkomponente an einer WC-Keramik einem in der WC-Keramik stehenden Spülwasser zugewandt ist und/oder am nächsten liegt,

c) Besprühen des Rohlings der Sanitärkomponente mit einem elektrisch aufgeladenen Pulverlack, wobei der Rohling der Sanitärkomponente auf einem zu dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack entgegengesetzten Potential liegt und der Pulverlack in dem Teilbereich auf dem Rohling der Sanitärkomponente haftet, und

d) Einbrennen des Pulverlacks zur Bildung einer eine Wassersperre bildenden Beschichtungsschicht.

[0062] Die in Schritt d) gebildete Wassersperre sorgt für eine langlebige Formstabilität der finalen Sanitärkomponente, indem sie die Wasseraufnahme und einen damit einhergehenden Verzug der Sanitärkomponente vermindert. Auf die Ausführungen vor der Figurenbeschreibung wird verwiesen.

[0063] In der vorliegenden Ausführungsform bildet die Beschichtungsschicht nicht nur die Wassersperre, sondern auch die finale Außenoberfläche bzw. Sichtoberfläche der Sanitärkomponente.

[0064] Der genannte Schritt a) erfolgt in Figur 1 in einer Sektion I einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Beschichtungsanlage 1. In der Sektion I werden Rohlinge aus Duromer (Duroplast) der herzustellenden Sanitärkomponente bereitgestellt. Die Rohlinge sind insbesondere aus einem Kondensationsharz hergestellt, das bevorzugt unter Abspaltung von Wasser zu dem Duromer-Rohling unter Wärmebeaufschlagung und Druck gehärtet wurde.

[0065] Die Rohlinge der Sanitärkomponente sind Gegenstände, die bereits die Gestalt der herzustellenden Sanitärkomponente besitzen und in dem weiteren Verfahren zu beschichten sind, wie es im Folgenden erläutert werden wird.

[0066] Die Beschichtungsanlage 1 beinhaltet eine Fördereinrichtung 2, die in Sektion I bestückt wird, indem Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten beispielsweise an entsprechenden Haken aufgehängt werden. Die Haken sind bevorzugt mit einer isolierenden Schicht überzogen bis auf denjenigen Abschnitt, der in Kontakt/Berührung mit dem Rohling 3a-c steht.

[0067] Rohlinge 3a-c verschiedener Sanitärkomponenten sind in Figur 1 an der Fördereinrichtung 2 aufgehängt. Ein Rohling 3a, 3b eines WC-Deckels und eines WC-Sitzes befinden sich in der Sektion I. Rohlinge 3c eines Urinaldeckels sind bereits in Sektion III. Die Rohlinge 3a-c sind bis auf einen nicht gezeigten, vorgelagerten Reinigungsschritt bevorzugt unbehandelt, d.h. auf der Duromer-Oberfläche der Rohlinge 3a-c ist bevorzugt keine elektrisch leitfähige Beschichtung oder sind keine anderen die Leitfähigkeit beeinflussende Substanzen gesondert aufgebracht.

[0068] Die Fördereinrichtung 2 beinhaltet elektrisch leitfähige Strukturen, die derart vorgesehen sind, dass die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten elektrisch kontaktiert sind. In Figur 1 liegen die elektrisch leitfähigen Strukturen bevorzugt auf Massepotential, weshalb die aufgehängten Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten ebenfalls auf Massepotential liegen. Das elektrische Potenzial bzw. Massepotential der elektrisch leitfähigen Strukturen und der aufgehängten Rohlinge 3a-c ist in Figur 1 mit gestrichelten Linien schematisch dargestellt.

[0069] Die Fördereinrichtung 2 ist eingerichtet, die bereitgestellten und aufgehängten Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten in Richtung des in Figur 1 gezeigten Pfeils zu befördern. Die Richtung FR entspricht insoweit der Förderrichtung der Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten. Die Fördereinrichtung 2 befördert die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten von der Sektion I in eine Sektion II, in dem der Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.

[0070] In der Sektion II beinhaltet die Fördereinrichtung 2 einen Strahler, insbesondere einen Infrarotstrahler, der die Oberflächen der Sanitärkomponente 3a-c bevorzugt gleichmäßig bestrahlt. Die Bestrahlung führt zu einer Vorwärmung der Oberflächen der Sanitärkomponenten 3a-c, die in einer Verminderung des elektrischen Oberflächenwiderstandes resultiert. Die Oberflächen der Sanitärkomponenten 3a-c werden in Sektion II bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 80°C und 100°C aufgewärmt. Eine Verweildauer der Sanitärkomponenten 3a-c in Sektion II beträgt zwischen 40 Sekunden und 120 Sekunden.

[0071] Anschließend treten die Rohlinge 3a-c in die Sektion III über. Die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten werden in der Sektion III mit einem elektrisch aufgeladenen Pulverlack 4 besprüht. Das Besprühen erfolgt bevorzugt in zwei Teilschritten c1) und c2).

[0072] In dem Teilschritt c1) wird bevorzugt eine Vorderseitenoberfläche der Sanitärkomponente mit Pulverlack besprüht. Die Vorderseitenoberfläche ist in Figur 1 sichtbar und liegt in der Zeichenebene.

[0073] Der Vorderseitenoberfläche zugewandt befindet sich eine Automatiksprühpistole 5. Die elektrische Aufladung des Pulverlacks 4 erfolgt an der in der Sektion III angeordneten Automatiksprühpistole 5 beispielsweise durch Reibung (triboelektrische Aufladung) oder durch Anlegen einer Hochspannung (Corona-Aufladung).

[0074] Der aufgeladene Pulverlack 4 trifft auf die Vorderseitenoberfläche der Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten auf und haftet an diesen insbesondere aufgrund des durch Schritt b) verminderten Oberflächenwiderstandes und des entgegengesetzten Massepotentials, auf dem die Rohlinge 3a-c liegen. Eine Dicke der auf den Rohlingen 3a-c der Sanitärkomponenten entstehenden Pulverschicht ergibt sich aus einer Geschwindigkeit, mit der die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten in der Sektion III gefördert werden, und/oder einer Menge des gesprühten Pulverlacks 4.

[0075] Senkrecht zur Zeichenebene hinter der Sanitärkomponente, d.h. auf der der Vorderseitenoberfläche abgewandten Seite der Sanitärkomponente 3c befindet sich eine Elektrode 6 (Gegenelektrode).

[0076] Die Elektrode 6 liegt auf demselben Potential wie die Automatiksprühpistole 5 zumindest in Bezug auf das entsprechende Vorzeichen gegenüber dem Massepotential. Das zwischen Elektrode 6 und der Sanitärkomponente entstehende Feld sorgt dafür, dass der von der Automatiksprühpistole 5 versprühte Pulverlack nicht auf die der Elektrode 6 zugewandte Oberfläche der Sanitärkomponente 3c gelangt.

[0077] Bevorzugt ist die Elektrode 6 in verschiedene Bereiche unterteilt, beispielsweise neun gleichmäßig große Bereiche, die unterschiedliche Potentiale annehmen können. Hierdurch lässt sich das Feld zwischen Elektrode 6 und Sanitärkomponente 3c "formen", um möglichst gut ein Übertreten des Pulverlackes auf die der Elektrode 6 zugewandte Seite zu verhindern.

[0078] Nach dem Teilschritt c1) erfolgt der Teilschritt c2), in dem die in Teilschritt c1) der Automatiksprühpistole 5 abgewandte Seitenoberfläche (Rückseitenoberfläche) mit Pulverlack besprüht wird.

[0079] Die Beschichtungsanlage besitzt bevorzugt für den Teilschritt c2) in Sektion III eine weitere Automatiksprühpistole 5' und eine weitere Elektrode 6', die gegenüber denjenigen für den Teilschritt c1) lediglich in ihren Positionen vertauscht sind.

[0080] Die weitere Elektrode 6' befindet sich deshalb in Figur 1 vor der Sanitärkomponente 3c und verdeckt sie in dieser Ansicht. Aus diesem Grund ist die Sanitärkomponente 3c in Teilschritt c2) gestrichelt dargestellt.

[0081] Im Übrigen sind die weitere Automatiksprühpistole 5' und die weitere Elektrode 6' bevorzugt identisch aufgebaut wie diejenigen für Teilschritt c1), weshalb auf entsprechende Ausführungen verwiesen wird.

[0082] Die Aufteilung der Sektion III in die zwei Teilschritte c1) und c2) führt zu einer sehr gleichmäßigen Applikation des Pulverlackes auf den Rohlingen 3a-c.

[0083] In der bevorzugten Ausführungsform bildet der Pulverlack nach Abschluss des Verfahrens nicht nur die erfindungsgemäße Wassersperre, sondern auch die finale Außenoberfläche bzw. Sichtoberfläche. Insoweit kann der in der Sektion III versprühte Pulverlack 4 in Abhängigkeit von gewünschten Eigenschaften oder Anforderungen, wie beispielsweise an Chemikalienbeständigkeit, Kratzfestigkeit, und Farbe der finalen Sanitärkomponente gewählt werden.

[0084] Die Fördereinrichtung 2 befördert anschließend die mit der Pulverschicht versehenen Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten von der Sektion III in eine Sektion IV, in der ein bevorzugter Schritt d1) des Verfahrens durchgeführt wird.

[0085] Die Beschichtungsanlage 1 besitzt in dieser Sektion IV eine Schnell- bzw. Vorheizeinrichtung, die die mit Pulverlack versehenen Rohlinge 3a-c auf die in dem nachfolgenden Trockner (Sektion V) herrschende Temperatur T (Einbrenntemperatur) schnell- bzw. voraufheizt. Die Schnell- bzw. Vorheizeinrichtung ist bevorzugt wiederum ein Infrarotstrahler.

[0086] Eine Heizeinrichtung bzw. Trockner bildet die Sektion V aus, in der ein Schritt d2) durchgeführt wird.

[0087] In dieser Sektion V bzw. in dem Schritt d2) werden die mit dem Pulverlack versehenen, und in Sektion IV vorgeheizten Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten auf der Temperatur T für eine bestimmte Zeitspanne, bevorzugt konstant, gehalten. Wenn die Sektion IV und der Schritt d1) nicht vorhanden sind, heizt der Trockner in Sektion V die mit dem Pulverlack versehenen Rohlinge 3a-c auf die Temperatur T auf.

[0088] Der an den Rohlingen 3a-c der Sanitärkomponenten haftende Pulverlack schmilzt in der Sektion V und vernetzt zu einer Beschichtungsschicht, die ausgehärtet.

[0089] Die auf den Rohlingen 3a-c der Sanitärkomponenten ausgebildete Beschichtungsschicht bildet die Wassersperre und die Außenoberfläche bzw. Sichtfläche.

[0090] Die Zeitspanne des Schrittes d2), über die die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten sich in der Sektion V befinden, variiert in Abhängigkeit von dem eingesetzten Pulverlack 4 und/oder der in der Sektion V herrschenden Temperatur T. Die bevorzugte Sektion IV ist dementsprechend anpassbar. Die Temperatur T beträgt zwischen 120°C und 200°C je nach eingesetztem Pulverlack.

[0091] Die Rohlinge 3a-c der Sanitärkomponenten sind nach Durchlaufen der Sektion V beschichtet und können aus der Beschichtungsanlage 1 durch Lösen von der Fördereinrichtung 2 entnommen werden.

[0092] Pulverlacke ermöglichen die Herstellung von Sanitärkomponenten in allen gängigen Farbtönen durch die Verwendung entsprechender Farbpigmente. Auch lassen sich durch Zumischung von Effektpigmenten Farbeeffekte, wie beispielsweise Metallic- oder Perlglanzeffekte, auf einfache Art und Weise erzielen.

[0093] Wenn die aus der Beschichtungsanlage 1 entnommenen Sanitärkomponenten ein Dekor erhalten sollen, beispielsweise eine Holz- oder Carbon-Optik, werden die entsprechenden Sanitärkomponenten einem bevorzugten weiteren Herstellungsschritt, der in Figur 1 nicht gezeigt ist, unterzogen. In dem weiteren Herstellungsschritt wird eine Sublimationsfolie auf der beschichteten Sanitärkomponente aufgebracht. Die Farbe der Sanitärkomponente zusammen mit der aufgebrachten Sublimationsfolie vermitteln die Optik des gewünschten Dekors.

[0094] Hervorzuheben ist, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Sanitärkomponenten hergestellt werden können, die aus Duromermaterial gefertigt sind, ohne dass die entsprechenden Rohlinge mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen werden müssen. Erfindungswesentlich ist insbesondere der Schritt b). Der Schritt d1) ist lediglich bevorzugt.

[0095] Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer Sanitärkomponente D mit Abmessungen aus dem Stand der Technik. Die WC-Sanitärkomponente ist ein WC-Deckel D.

[0096] Der obere Teil der Figur 2 erläutert den gezeigten Querschnitt, indem er die mit dem WC-Deckel D ausgestattete WC-Keramik K von oben zeigt, wobei die zu der Querschnittsansicht führende Schnittlinie ebenfalls eingezeichnet ist. Die Schnittlinie verläuft parallel zu einer Wand W, an der die entsprechende mit dem Deckel D versehene WC-Keramik K befestigt ist.

[0097] Die X-Achse des gezeigten Koordinatensystems entspricht der Breitenrichtung des Deckels D, die Y-Achse der entsprechenden Tiefenrichtung des Deckels D und die Z-Achse der Höhenrichtung des Deckels D.

[0098] Der WC-Deckel D hat eine Wölbung von 10 mm, die sich darin ausdrückt, dass ein Abstand des Scheitelpunktes SP von einer darunterliegenden Ebene, in der sich gezeigte Lagerflächen LF befinden, die genannten 10 mm beträgt.

[0099] Ein Testversuch, bei dem eine Unterseite US des WC-Deckels D, die dem Spülwasser zugewandt ist, über 18 Tage hinweg konstant erzeugtem Wasserdampf (ca. 80% Feuchte) ausgesetzt wurde, hat gezeigt, dass die erfindungsgemäße Wassersperre eine Absenkung des Scheitpunktes um 50% verminderte, verglichen mit dem Fall, dass bei einem gleichen WC-Deckel keine Wassersperre vorgesehen wurde.

[0100] Die Ausführungen in dem allgemeinen Teil vor der Figurenbeschreibung gelten für die erläuterte Ausführungsform gleichermaßen und vice versa.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Sanitärkomponente, wobei die Sanitärkomponente ein WC-Sitz, ein WC-Deckel oder ein Urinal-Deckel ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Bereitstellen eines Rohlings (3a-c) der Sanitärkomponente aus einem Duromermaterial (Duroplastmaterial),

b) Vorwärmen zumindest eines Teilbereichs des Rohlings (3-c) derart, dass sich zumindest eine Temperatur einer Oberfläche des Teilbereichs des Rohlings erhöht, wobei der Teilbereich einem Bereich der Sanitärkomponente entspricht, der nach bestimmungsgemäßer Montage der Sanitärkomponente an einer WC-Keramik einem in der WC-Keramik stehenden Spülwasser zugewandt ist und/oder am nächsten liegt,

c) Besprühen des Rohlings (3a-c) der Sanitärkomponente mit einem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4), wobei der Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente auf einem zu dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4) entgegengesetzten Potential liegt und der Pulverlack (4) in dem Teilbereich auf dem Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente haftet, und

d) Einbrennen des Pulverlacks (4) zur Bildung einer eine Wassersperre bildenden Beschichtungsschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
der in Schritt a) bereitgestellte Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente auf Basis eines Kondensationsharzes hergestellt wurde, wobei ein entsprechendes bei Härtung des Rohlings abgespaltenes Kondensat bevorzugt Wasser ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei
der Rohling (3a-c) in Schritt b) mit einem Infrarotstrahler vorgewärmt wird, indem der Infrarotstrahler den Rohling mit Infrarotstrahlung bestrahlt, wobei die Infrarotstrahlung bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 3.000nm bis 50.000nm liegt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei in Schritt b) der gesamte Rohling vorgewärmt wird, derart, dass sich zumindest die Temperatur der gesamten Oberfläche des Rohlings erhöht, und
in dem Schritt c) der gesamte Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente mit dem elektrisch aufgeladenen Pulverlack (4) besprüht wird und der Pulverlack (4) auf dem gesamten Rohling (3a-c) der Sanitärkomponente haftet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
in dem Schritt b) ausschließlich die Oberfläche des Rohlings (3a-c) erwärmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem Schritt b) die Oberfläche des Rohlings (3a-c) in 40s bis 120s auf eine Temperatur zwischen 100°C und 120°C erwärmt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt d) beinhaltet:

d1) einen Vorheizschritt, in dem der besprühte Rohling (3a-c), an dem der Pulverlack haftet, durch eine Vorheizvorrichtung auf eine Einbrenntemperatur aufgeheizt wird, und

d2) einen Brennschritt, in dem der in Schritt d1) vorgeheizte Rohling (3a-c), an dem der Pulverlack haftet, einen Brennofen durchläuft, in dem die die Außenoberfläche der Sanitärkomponente bildende Beschichtungsschicht ausgebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin aufweisend:
e) Aufbringen einer die Wassersperre einschließenden, äußeren Beschichtung, die eine Sichtoberfläche der Sanitärkomponente bildet.

9. Sanitärkomponente erhältlich nach einem der Verfahren 1 bis 8.

10. Sanitärkomponente nach Anspruch 9, wobei

die Sanitärkomponente eine Kontur bzw. äußere Erscheinungsform aufweist, und

eine Materialstärke und/oder eine Wölbung zumindest in dem Bereich, in dem die Wassersperre gebildet ist, um 10%, 20%, 30%, 40%, oder 50% vermindert ist verglichen mit einer Materialstärke und/oder Wölbung, die für die Sanitärkomponente ohne Wassersperre für eine langfristige Formstabilität notwendig ist.

Zeichnung