EP3508102A1 - Sanitary device blank and method for manufacturing the same - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a sanitary tub with a tub body made of metal and arranged on the tub body coating of enamel.
- the invention further relates to a sanitary tub blank, in particular for the formation of a sanitary tub according to the invention, and a method for producing.
- Such combinations of a tub body made of steel and a coating of enamel thereon are generally also referred to as steel enamel.
- Sanitary baths made of steel enamel are characterized by high scratch, abrasion and impact resistance and are hygienic and dirt-repellent.
- the high-quality appearance of steel enamel remains long-term, even under the influence of chemical substances and heat no color or surface changes occur.
- raw materials for the enamel production serve quartz, feldspar, soda, calcium carbonate, borax, sodium nitrate and fluorspar and aggregates according to the intended use.
- the raw materials are mixed and melted at about 1200 ° C and solidified, the frit is in the form of granules or scales.
- the frit is ground and usually mixed with water to a slurry which is applied to the steel surface to be coated, usually a steel sheet. Before firing, the coating is dried, the dried layer being referred to as enamel biscuit or biscuit.
- the blank is the intermediate product formed in this way before the final baking process. This is true even if in a multi-layered, typically two-layer application of enamel with a base enamel and a top enamel the base enamel layer is already baked and on the top enamel layer is present as a biscuit layer.
- a sanitary tub for example, a bathtub or a shower tray into consideration.
- a tub Under a tub is usually understood a body with a marginal boundary and a vessel-shaped depression arranged therebetween.
- the vessel-shaped depression also has primarily a slope, which opens into a drain opening.
- bodies are also referred to as tubs which deviate from the classical sense of the word. So it is conceivable, for example, that issued as a shower tray sanitary device consists of a substantially planar body, which has a concrete slope only by the installation situation, which is directed to a peripheral outlet. The seal is made by special sealing tapes. In general, therefore, a broad interpretation of the term tub is required.
- a thin film of water is formed between the human skin and the surface, the emergence of surface-active substances, such as those contained in personal care products, such as shower gels, bath products, shampoos or skin care products, is favored again.
- the US 2004/0105966 A1 describes in this context a sanitary tub made of metal with an enameled surface, the enamelled surface is provided in at least one section with an anti-slip slip-coating.
- the anti-slip coating consists of a granular inorganic material, which is firmly bonded to the enamelled surface by firing.
- the describes DE 43 09 019 A1 a sanitary tub having a non-slip floor surface created by roughening.
- the roughening is done by blasting with corundum or glass beads, by etching, brushing or grinding.
- the method described is primarily suitable for pans made of acrylic glass, but should also be used for enamelled steel tubs.
- a mechanical material removal of enamelled surfaces in manufacturing terms is very complex.
- a mechanical material removal has the disadvantage that the high-quality enamelled surface is damaged.
- anti-slip structures in accordance with the EP 0 825 917 B1 by generating micro-craters by means of a laser.
- the invention has for its object to modify a sanitary tub so that it is easy to manufacture and has on the surface or on the surface that is entered by the user, particularly good slip-resistant properties.
- Macroscopic structures in the context of the invention means a structure in the form of an elevation or depression, which has at least a length of 4 mm, preferably 10 mm or more and / or a base area of at least 1 mm 2 .
- the invention is based on the finding that the water film can be broken up in a targeted manner by such macroscopic structures.
- the macroscopic structures are depressions, it is expedient for the macroscopic structures to be configured in such a way that the base area of the depression is suitable for receiving and / or dissipating at least part of the water quantity.
- the valleys between the elevations should fulfill this task.
- the structures are formed coherently.
- a kind of channel system can then be created by the macroscopic structures, wherein the individual channels are either branched or arranged in series one behind the other.
- macroscopic structures which comprise a self-contained channel system, e.g. in the form of a rectangle or a circle.
- the tub body has a slope, wherein the macroscopic structures can be aligned on this slope.
- the macroscopic structures serving as channels can transport the water in a targeted manner to the discharge opening. It does not matter whether the macroscopic structures are coherent or not. If the macroscopic structures are non-contiguous, it is advisable to have an arrangement of several gutters arranged in a star shape around the outflow opening and formed in the form of depressions or two elevations arranged next to one another. In this case, the channels can be designed to be straight or, for example, wave-shaped or zigzag-shaped.
- coherent macroscopic structures it can be provided that at least individual structures are aligned with the slope or run in the direction of the outflow opening.
- the macroscopic structures, which do not run in the direction of the gradient, can then preferably be branched off from at least one structure running in the direction of the outflow opening.
- the macroscopic structures preferably have a depth in the range of 10 ⁇ m to 150 ⁇ m.
- the depth of the macroscopic structures is particularly preferably between 20 ⁇ m and 50 ⁇ m, in particular between 30 ⁇ m and 40 ⁇ m.
- the width may be, for example, between 35 ⁇ m and 250 ⁇ m, a range between 70 ⁇ m and 130 ⁇ m being particularly preferred.
- the specified values refer to a mean line width
- the edges are not straight, but run with a certain wave or jagged shape.
- the variation of the line width may typically be in a range between -8 ⁇ m and +15 ⁇ m. Such a variation of the line width can be easily accepted and is even advantageous because the irregular course increases the effective edge length.
- the macroscopic structures have a mutual distance in the range of 1 mm to 20 mm, preferably in the range of 2 mm to 7 mm. This distance from one another is intended to ensure that a sufficient number of macroscopic structures can be arranged in a corresponding area section of the sanitary tub, so that the amount of water can also be effectively absorbed or transported away.
- the macroscopic structures can be distributed over the entire surface of the sanitary tub.
- macroscopic structures are provided only where a slip-resistant effect is required.
- the edge areas of a sanitary tub can possibly do without such structures.
- the proportion of the surface of the sanitary tub, which is provided with macroscopic structures is in the range of 5% to 100%, for example between 40% and 50%.
- the invention further provides a sanitary tub blank according to claim 4, in particular for forming a sanitary tub according to the invention with a tub body made of steel and arranged on the tub body coating, wherein the coating has at least one unfired structural layer in the form of a biscuit layer.
- this sanitary tub blank is characterized in that the unfired structured layer is modified with a laser beam.
- the sanitary tub blank is to be understood in the context of the invention as a semi-finished product, from which an enameled sanitary pan can be formed.
- the sanitary tub blank according to the invention is based on the finding that the unfired structured layer of enamel frits can already be modified with a laser in such a way that after a concluding firing process no further steps are required to form an anti-slip surface. In particular, can then be dispensed with a laser processing of the finished burned surface. As a result, the problem is avoided that the laser processing of an already finished topcoat this may possibly be damaged in such a way that a water impermeability is no longer present. According to the present invention, only the sanitary tub blank is processed, so that already possible damage can be compensated before the firing process. In addition, a modification of a sanitary tub blank in terms of process management is advantageous over the modification of a finished-fired sanitary tub.
- the coating is formed at least one to three layers.
- the coating consists of a primer layer, a cover layer arranged thereon and a structure layer arranged on the cover layer, which is modified with a laser beam.
- the coating it is also possible to form the coating only in two layers with a cover layer and a structural layer, in which case the cover layer is formed from so-called direct white. This is especially possible if the tub blank is made of nickel-plated steel.
- a single-layered construction is possible, in which case the macroscopic structures are then introduced with the laser in the still unfired layer of direct white.
- a tub blank made of nickel-plated steel and a sufficiently thick biscuit layer of the not yet fired direct white this is readily possible within the scope of the invention.
- the laser can then be used to make various types of modifications to achieve slip-resistant structures in the green structural layer.
- the unfired structured layer has notches introduced with the laser beam.
- the laser beam thus follows a removal of ground enamel frits or the (dried) slip in the structural layer.
- the laser beam must have a sufficiently high energy. This is usually done by using a pulsed laser, such as a Nd: YAG laser or a CO 2 laser.
- the laser energy is concentrated here on a short time pulse, so that for a short moment a very high laser power is available.
- the depth of the notch is basically limited to the thickness of the structural layer, wherein preferably the structural layer has a thickness in the range of 100 microns to 200 microns. Since the cover layer arranged below the structural layer and optionally also a base layer should not be damaged during the modification by laser beam, however, a smaller depth of the notch is expedient, the structural layer having at least one residual layer thickness of z. B. should have 50 microns.
- a modification by laser can also be provided such that the structure layer is only partially fixed on the cover layer with the laser beam.
- the structural layer is no longer arranged over the entire surface of the cover layer and thus forms on its own a slip-resistant surface in the form of elevations on the Top layer.
- both an at least two-layer construction with a cover layer of direct white as well as a three-layer structure with an additional primer layer is possible.
- the fixation of the structural layer on the cover layer takes place in such a way that the enamel frits of the structural layer are partially melted with the laser beam and thereby solidified.
- the non-solidified regions of the structural layer can then be removed, in which case the solidified regions remain in the form of elevations on the covering layer.
- a method for producing a sanitary tub according to claim 9 is part of the invention.
- a sanitary tub blank is first formed such that on a body made of steel, a coating of enamel is applied with an unfired structural layer, wherein the unfired structural layer is then modified by means of a laser beam.
- the coating typically has a one-to three-layered construction.
- a primer layer is first applied to the tub body and then a cover layer is applied to this primer layer. Between the application of the individual layers is usually a firing process for fixing the individual layers on the tub body.
- the unfired structure layer of enamel frits is then applied to the cover layer and then modified with a laser beam.
- the cover layer can be applied directly to the tub body. An additional primer layer is therefore not required. In this method, a cover layer of so-called direct white is used. Further, the tub body must be a tub body of nickel plated steel.
- a two-layered construction is also possible if initially a primer layer is applied and baked before the structuring described then takes place in a sufficiently thick cover layer. The cover layer then coincides with the structuring layer.
- the application of the coating or of the individual layers of the coatings can be carried out by means of all known from the prior art application method, which of course - as in the structural layer - the enamel in the form of ground enamel frit or as a liquid slip in a spray applied wet, dried and then fired.
- the cover layer is then modified with the laser, with two different modification methods have proven to be useful, which have already been described in connection with the sanitary tub.
- material is removed by the laser beam and, as a result, notches are produced in the unfired structural layer.
- lasers are used which generate a pulsed laser beam, such as Nd: YAG laser or CO 2 laser.
- a pulsed laser beam such as Nd: YAG laser or CO 2 laser.
- the laser beam partially melts and solidifies material of the unfired structural layer.
- solidified and non-solidified areas thus form in the unfired structural layer, the non-solidified areas furthermore being mechanically sensitive to external influences.
- the non-solidified material is therefore preferably subsequently removed, in particular blown off.
- a rinse by water or a brushing is possible.
- the unfired structure layer forms elevations on the cover layer, through which the water film is deliberately broken. It goes without saying that then the unfired structural layer is also arranged only in the areas on the cover layer, in which previously the structural layer was also solidified. Thus, the cover layer can be partially exposed, so that the coating minus a possible primer layer is formed partially monolayer and two-layer.
- the unfired structural layer is applied only in regions on the cover layer.
- the considerations play a role that only there, the application of an unfired structural layer is required, in which also subsequently a slip-resistant structure is to be achieved by modifying the green structure layer.
- special order masks are possible, which only allow the application of the structural layer in which a corresponding opening is provided.
- the material used can be significantly reduced thereby.
- the unfired structural layer is fired, forming a finished sanitary tub.
- the unfired structural layer is first heated to a temperature between the glass transition temperature and the softening point of the enamel before being fixed with the laser beam. This procedure offers the advantage that only a comparatively low energy has to be applied with the laser beam in order to fix the unfired structured layer, since a substantial part of the temperature increase already takes place through the additional heating process. With the laser beam, only the threshold for fixing is then exceeded, without a significant input of energy for a temperature increase is required.
- the unfired structure layer is modified with the laser beam in such a way that macroscopic structures, in particular coherent macroscopic structures, such as e.g. branched or closed grooves are created in the structural layer.
- macroscopic structures in particular coherent macroscopic structures, such as e.g. branched or closed grooves are created in the structural layer.
- Such structures can be produced, for example, in such a way that the laser or laser beam is guided along a predetermined direction and macroscopic structures in the form of grooves formed thereby are formed by indentations in the cover layer or two mutually adjacent solidified regions in the structural layer.
- coherent macroscopic structures is not limited to the previously described process control types, but can also be applied, for example, to a ready-made sanitary pan, in particular a steel enamel pan, in which case the coherent macroscopic structures are introduced into the fired top layer by means of a laser.
- the Fig. 1 shows an example of a shower tray with a square base and a centrally arranged drain 11. From the tub rim 12 to the drain opening 11, the shower tray on a slope.
- macroscopic structures generated with a laser beam are also applied and / or applied, wherein these macroscopic structures can be designed differently.
- Trough-shaped or linear structures are particularly preferred. According to the in Fig. 1 Sanitary trough pictured above, this can be realized for example in the form of straight line-shaped structures, for example in the form of channels. If these are aligned with the slope and extend in the direction of the drain opening 11, the water can be transported in a targeted manner in the direction of the drain opening 11.
- wave-shaped channels are also conceivable or channels which have a zigzag-shaped structure.
- edge More important than the orientation on a slope, however, is the formation of an edge, which can locally break a film of water.
- the effective edge length is decisive, wherein a not completely straight, but a slightly wavy or jagged edge of the macroscopic structures is advantageous.
- the Fig. 1 further shows macroscopic structures formed integrally.
- the sanitary tub has exemplary linear macroscopic structures, which are formed both in the direction of the drain opening 11 and also parallel thereto, wherein these structures can merge into one another or intersect.
- the figure below shows macroscopic structures that are closed so that, for example, rectangles or circles are created. Furthermore, it is shown that the macroscopic structures can also be arranged only in regions on the surface of the sanitary tub.
- Fig. 2a, 2b, 2c show in this context how these macroscopic structures can be formed.
- a primer layer 2 wherein in a first process step, the primer layer 2 is applied to the tub body 1 and then fired in a kiln. In this case, the primer layer 2 solidifies and is fixed on the tub body 1.
- a cover layer 3 is then applied to the primer layer 2 and fired again.
- a structure layer 4 of ground enamel frit is applied to the cover layer 3 by means of a spraying process on the cover layer 3.
- Fig. 2b the modification of the structure layer 4 by means of a laser 5, which acts on the structure layer 4 with a laser beam 6 such that indentations 7 form within the structure layer 4.
- a laser beam 6 acts on the structure layer 4 with a laser beam 6 such that indentations 7 form within the structure layer 4.
- the laser beam 6 the material of the structure layer 4 is partially removed, wherein the laser beam 6 is pulsed to achieve a high energy density.
- indentations 7 of different depths can be produced, wherein the depth of the indentations 7 is limited by the layer thickness of the structure layer 4.
- the proviso that the depth of the notches 7 may only be so large that in the region of the notches 7 in the structural layer 4, a sufficient residual thickness remains. If the structural layer 4 is intended to cover the underlying layer in color, then a residual thickness of more than 80 ⁇ m is preferably provided. If a color coverage is not necessary, the residual thickness can also be readily smaller.
- the notches 7 have an average width in the range between 70 ⁇ m and 130 ⁇ m with a preferably (slightly) wavy edge, the individual notches 7 being arranged at a distance of 2 mm to 7 mm.
- FIGS. 2b to 3 not shown proportionally.
- Fig. 3 is in such a process, in which the structural layer 4 is modified by the introduction of notches 7, a merely two-layer structure of the coating sufficient, so that in principle can be dispensed with a primer layer 2.
- the tub body 1 formed of steel is additionally nickel-plated on the surface, and the material used for the cover layer 3 is so-called direct white enamel.
- the method steps for forming such a sanitary tub with a coating without a primer layer 2 essentially correspond to the steps already presented in a three-layer coating according to FIGS Fig. 2a, 2b, 2c , wherein the pre-applied in the figures applying a primer layer 2 and the subsequent firing of the primer layer 2 is omitted.
- the structure layer 4 can also be modified in another way by means of a laser beam 6, which also forms slip-resistant structures in the coating.
- a primer layer 2 applied to the tub body 1 and then fired.
- a cover layer 3 is then applied to the fired primer layer 2, fired and finally applied a structural layer 4, wherein also here the structural layer 4 consists of enamel frits.
- the structural layer 4 consists of enamel frits.
- a laser beam 6 and directed to the surface of the structural layer 4.
- the type of laser type and also the choice of the power of the laser radiation is here dimensioned such that no appreciable material removal takes place, but that the structure layer 4 is heated by the action of the laser radiation 6 and thereby fixed.
- regions are formed in which material 8 solidified by the laser radiation 6 is present and regions which are not under the action of the laser beam 6 and thus have non-solidified material 9.
- a method step according to Fig. 4c the removal of the non-solidified material 9 of the structural layer 4.
- the removal is carried out for example by blowing off with air or other gaseous medium, by rinsing with water or by brushing.
- the structural layer 4 is present only by the material 8 solidified by means of laser 5 or laser beam 6, wherein a complete removal of the non-solidified material 9 is not absolutely necessary.
- the structure layer 4 is only partially freed from the non-solidified material 9, so that then the non-solidified material 9 is fixed in a final firing process. In the present case, however, the non-solidified material 9 has been completely removed and the structural layer 4 forms a partially present structure on the cover layer 3.
- the Fig. 5 shows an embodiment of the sanitary tub, in which the coating is formed only one layer.
- the designated direct white enamel is applied as a slurry in sufficient thickness and dried, in which case the structuring is carried out directly in the biscuit layer thus formed.
- the cover layer 3 thus simultaneously forms the structural layer 4 with the notch 7.
Landscapes
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract
Sanitärwanne mit einem Wannenkörper (1) aus Stahl und einer auf dem Wannenkörper (1) angeordneten Beschichtung aus Email, wobei erfindungswesentlich die Beschichtung mit einem Laserstrahl erzeugte makroskopische Strukturen aufweist.Sanitary tub with a tub body (1) made of steel and one on the tub body (1) arranged coating of enamel, the invention essential to the coating having a laser beam generated macroscopic structures.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sanitärwanne mit einem Wannenkörper aus Metall und einer auf dem Wannenkörper angeordneten Beschichtung aus Email. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Sanitärwannenrohling, insbesondere zur Bildung einer erfindungsgemäßen Sanitärwanne, sowie ein Verfahren zur Herstellung.The invention relates to a sanitary tub with a tub body made of metal and arranged on the tub body coating of enamel. The invention further relates to a sanitary tub blank, in particular for the formation of a sanitary tub according to the invention, and a method for producing.
Derartige Kombinationen aus einem Wannenkörper aus Stahl und einer darauf angeordneten Beschichtung aus Email werden im Allgemeinen auch als Stahl-Email bezeichnet. Sanitärwannen aus Stahl-Email zeichnen sich durch eine hohe Kratz-, Abrieb- und Schlagfestigkeit aus und sind hygienisch und schmutzabweisend. Darüber hinaus bleibt auch das hochwertige Erscheinungsbild von Stahl-Email langfristig erhalten, wobei auch unter Einwirkung chemischer Substanzen und Hitze keine Farb- oder Oberflächenänderungen auftreten.Such combinations of a tub body made of steel and a coating of enamel thereon are generally also referred to as steel enamel. Sanitary baths made of steel enamel are characterized by high scratch, abrasion and impact resistance and are hygienic and dirt-repellent. In addition, the high-quality appearance of steel enamel remains long-term, even under the influence of chemical substances and heat no color or surface changes occur.
Die Herstellung von Email und emaillierten Produkten ist dem Fachmann bekannt. Hierzu wird auf das "
Als Rohstoffe für die Email-Herstellung dienen Quarz, Feldspat, Soda, Calciumcarbonat, Borax, Natriumnitrat und Flussspat sowie Zuschläge gemäß dem jeweiligen Verwendungszweck. Die Rohstoffe werden gemischt und bei ca. 1200 °C geschmolzen und zum Erstarren gebracht, wobei die Fritte in Form von Granalien oder Schuppen entsteht.As raw materials for the enamel production serve quartz, feldspar, soda, calcium carbonate, borax, sodium nitrate and fluorspar and aggregates according to the intended use. The raw materials are mixed and melted at about 1200 ° C and solidified, the frit is in the form of granules or scales.
Die Fritte wird gemahlen und üblicherweise mit Wasser zu einem Schlicker angerührt, der auf die zu beschichtende Stahl-Fläche, üblicherweise ein StahlBlech aufgebracht wird. Vor einem Brennvorgang wird die Beschichtung getrocknet, wobei die getrocknete Schicht als auch Email-Biskuit oder Biskuit bezeichnet wird.The frit is ground and usually mixed with water to a slurry which is applied to the steel surface to be coated, usually a steel sheet. Before firing, the coating is dried, the dried layer being referred to as enamel biscuit or biscuit.
Bei dem Rohling handelt es sich im Rahmen der Erfindung um das auf diese Weise gebildete Zwischenprodukt vor dem abschließenden Einbrennvorgang. Dies gilt auch wenn bei einem mehrschichtigen, typischerweise zweischichtigen Auftrag von Email mit einem Grundemail und einem Deckemail die Grundemailschicht bereits eingebrannt ist und darauf die Deckemailschicht als Biskuit-Schicht vorliegt.In the context of the invention, the blank is the intermediate product formed in this way before the final baking process. This is true even if in a multi-layered, typically two-layer application of enamel with a base enamel and a top enamel the base enamel layer is already baked and on the top enamel layer is present as a biscuit layer.
Als Sanitärwanne kommen beispielsweise eine Badewanne oder eine Duschwanne in Betracht. Unter einer Wanne versteht man in der Regel einen Körper mit einer randseitigen Begrenzung und einer dazwischen angeordneten gefäßförmigen Vertiefung. Die gefäßförmige Vertiefung weist zudem vornehmlich ein Gefälle auf, was in eine Abflussöffnung mündet. Im Rahmen der Erfindung werden als Wanne auch Körper bezeichnet, die vom klassischen Wortsinn her abweichen. So ist es beispielsweise denkbar, dass eine als Duschwanne ausgestellte Sanitäreinrichtung aus einem im Wesentlichen ebenen Körper besteht, der erst durch die Einbausituation ein konkretes Gefälle aufweist, das auf einen randseitigen Ablauf gerichtet ist. Die Abdichtung erfolgt durch spezielle Dichtbänder. Generell ist somit eine weite Auslegung des Begriffes Wanne geboten.As a sanitary tub, for example, a bathtub or a shower tray into consideration. Under a tub is usually understood a body with a marginal boundary and a vessel-shaped depression arranged therebetween. The vessel-shaped depression also has primarily a slope, which opens into a drain opening. Within the scope of the invention, bodies are also referred to as tubs which deviate from the classical sense of the word. So it is conceivable, for example, that issued as a shower tray sanitary device consists of a substantially planar body, which has a concrete slope only by the installation situation, which is directed to a peripheral outlet. The seal is made by special sealing tapes. In general, therefore, a broad interpretation of the term tub is required.
Bei Sanitärwannen aus Stahl-Email besteht für den Anwender stets die Gefahr unter Feuchtigkeitseinfluss auf der Oberfläche der Sanitärwanne auszurutschen.In sanitary baths made of steel enamel, there is always the risk for the user to slip on the surface of the sanitary bath under the influence of moisture.
Hierbei bildet sich zwischen der menschlichen Haut und der Oberfläche ein dünner Wasserfilm, dessen Entstehung durch oberflächenaktive Substanzen, wie sie in Körperpflegeprodukten, wie Duschgels, Badezusätze, Shampoos oder Hautpflegeprodukten, enthalten sind, nochmals begünstigt wird.Here, a thin film of water is formed between the human skin and the surface, the emergence of surface-active substances, such as those contained in personal care products, such as shower gels, bath products, shampoos or skin care products, is favored again.
Um eine Oberfläche rutschhemmend auszugestalten, ist es daher bereits bekannt, durch Erzeugung von Kanten und Rauigkeiten den Oberflächenfilm zumindest teilweise zu durchbrechen.In order to design a surface slip-resistant, it is therefore already known to at least partially break through the production of edges and roughness of the surface film.
Die
Alternativ beschreibt die
Darüber hinaus können auch rutschhemmende Strukturen gemäß der
Eine entsprechende Anwendungsweise für Stahl-Emailwannen ist darüber hinaus auch aus der
Ausgehend von einer Sanitärwanne der eingangs beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sanitärwanne derart zu modifizieren, dass diese leicht herzustellen ist und dabei auf der Oberfläche bzw. auf der Fläche, die vom Anwender betreten wird, besonders gute rutschhemmende Eigenschaften aufweist.Based on a sanitary tub of the type described above, the invention has for its object to modify a sanitary tub so that it is easy to manufacture and has on the surface or on the surface that is entered by the user, particularly good slip-resistant properties.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sanitärwanne gemäß Anspruch 1, wobei die Beschichtung mit einem Laserstrahl erzeugte makroskopische Strukturen aufweist. Makroskopische Strukturen meint im Rahmen der Erfindung eine Struktur in Form einer Erhöhung oder Vertiefung, die zumindest eine Länge von 4 mm, vorzugsweise 10 mm oder mehr und/oder eine Grundfläche von zumindest 1 mm2 aufweist.This object is achieved by a sanitary tub according to
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass durch derartige makroskopische Strukturen der Wasserfilm gezielt aufgebrochen werden kann. Sofern es sich bei den makroskopischen Strukturen um Vertiefungen handelt, ist es zweckmäßig, wenn die makroskopischen Strukturen derart ausgestaltet sind, dass die Grundfläche der Vertiefung dazu geeignet ist zumindest einen Teil der Wassermenge aufzunehmen und/oder abzuleiten. Bei makroskopischen Strukturen in Form von Erhöhungen sollten dann die Täler zwischen den Erhöhungen diese Aufgabe erfüllen.The invention is based on the finding that the water film can be broken up in a targeted manner by such macroscopic structures. If the macroscopic structures are depressions, it is expedient for the macroscopic structures to be configured in such a way that the base area of the depression is suitable for receiving and / or dissipating at least part of the water quantity. For macroscopic structures in the form of elevations, then the valleys between the elevations should fulfill this task.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Strukturen zusammenhängend ausgebildet. Beispielsweise kann dann durch die makroskopischen Strukturen eine Art Kanalsystem geschaffen werden, wobei die einzelnen Kanäle entweder verzweigt oder auch hintereinander in Reihe angeordnet sind. Möglich ist des Weiteren auch eine derartige Anordnung von makroskopischen Strukturen, die ein in sich geschlossenes Kanalsystem z.B. in Form eines Rechteckes oder eines Kreises ausbildet.In a preferred embodiment of the invention, the structures are formed coherently. For example, a kind of channel system can then be created by the macroscopic structures, wherein the individual channels are either branched or arranged in series one behind the other. Furthermore, it is also possible to have such an arrangement of macroscopic structures which comprise a self-contained channel system, e.g. in the form of a rectangle or a circle.
Der Wannenkörper weist ein Gefälle auf, wobei die makroskopischen Strukturen an diesem Gefälle ausgerichtet sein können. Durch eine solche Ausrichtung können die als Kanäle dienenden makroskopischen Strukturen das Wasser gezielt Richtung Abflussöffnung transportieren. Hierbei ist es unerheblich, ob die makroskopischen Strukturen zusammenhängend ausgebildet sind oder nicht. Sofern die makroskopischen Strukturen nicht - zusammenhängend ausgestaltet sind, empfiehlt sich eine Anordnung aus mehreren sternförmig um die Abflussöffnung angeordneten Rinnen, die in Form von Vertiefungen oder auch zwei nebeneinander angeordneten Erhöhungen gebildet werden. Die Rinnen können hierbei sowohl gerade als auch beispielsweise wellenförmig oder zickzackförmig ausgestaltet sein. Bei der Verwendung von zusammenhängenden makroskopischen Strukturen kann vorgesehen sein, dass zumindest einzelne Strukturen an dem Gefälle ausgerichtet sind bzw. in Richtung der Abflussöffnung verlaufen. Die makroskopischen Strukturen, die nicht in Richtung des Gefälles verlaufen, können dann vorzugsweise von zumindest einer in Richtung der Abflussöffnung verlaufenden Struktur abgezweigt sein.The tub body has a slope, wherein the macroscopic structures can be aligned on this slope. By means of such an orientation, the macroscopic structures serving as channels can transport the water in a targeted manner to the discharge opening. It does not matter whether the macroscopic structures are coherent or not. If the macroscopic structures are non-contiguous, it is advisable to have an arrangement of several gutters arranged in a star shape around the outflow opening and formed in the form of depressions or two elevations arranged next to one another. In this case, the channels can be designed to be straight or, for example, wave-shaped or zigzag-shaped. When using coherent macroscopic structures, it can be provided that at least individual structures are aligned with the slope or run in the direction of the outflow opening. The macroscopic structures, which do not run in the direction of the gradient, can then preferably be branched off from at least one structure running in the direction of the outflow opening.
Häufig ist ein Transport von Wasser durch die beschriebenen makroskopischen Strukturen jedoch nicht ausschlaggebend. Als wesentlich wird vielmehr die Bereitstellung von Kanten angesehen, an denen der Wasserfilm lokal unterbrochen wird. Gerade bei linienförmigen Strukturen ist die effektive Kantenlänge bei einem welligen Verlauf ausschlaggebend. In diesem Zusammenhang ist auch zu beobachten, dass sich bei der Erzeugung der makroskopischen Strukturen mittels Laser in der Regel kein gerader, sondern welliger Kantenverlauf ergibt. Eine gewisse wellige Struktur und eine damit verbundene Unregelmäßigkeit ist gerade auch für die Unterbrechung eines zusammenhängenden Wasserfilms besonders vorteilhaft. Andererseits sollen größere Ausbrüche vermieden werden.Often, however, transport of water through the described macroscopic structures is not critical. Rather, the provision of edges on which the water film is locally interrupted is regarded as essential becomes. Especially with linear structures, the effective edge length in a wavy course is decisive. In this context, it can also be observed that the generation of the macroscopic structures by means of lasers generally does not result in a straight but wavy edge course. A certain wavy structure and an associated irregularity is particularly advantageous for the interruption of a coherent water film. On the other hand, larger outbreaks should be avoided.
Damit die makroskopischen Strukturen eine gute rutschhemmende Wirkung erzielen können, ist es zweckmäßig, dass die makroskopischen Strukturen vorzugsweise eine Tiefe im Bereich von 10 µm bis 150 µm aufweisen. Besonders bevorzugt beträgt die Tiefe der makroskopischen Strukturen zwischen 20 µm und 50 µm, insbesondere zwischen 30 µm und 40 µm.In order for the macroscopic structures to achieve a good slip-resistant effect, it is expedient that the macroscopic structures preferably have a depth in the range of 10 μm to 150 μm. The depth of the macroscopic structures is particularly preferably between 20 μm and 50 μm, in particular between 30 μm and 40 μm.
Bei einer linienförmigen Ausgestaltung der makroskopischen Strukturen kann die Breite beispielsweise zwischen 35 µm und 250 µm liegen, wobei ein Bereich zwischen 70 µm und 130 µm besonders bevorzugt ist.In the case of a linear configuration of the macroscopic structures, the width may be, for example, between 35 μm and 250 μm, a range between 70 μm and 130 μm being particularly preferred.
Dabei ist zu beachten, dass sich die angegebenen Werte auf eine mittlere Linienweite beziehen, wobei die Ränder nicht gerade, sondern mit einer gewissen Wellen- oder Zackenform verlaufen. Wenn beispielsweise eine linienförmige makroskopische Struktur mit einer Linienbreite von 85 µm gebildet wird, kann die Variation der Linienbreite typischerweise in einem Bereich zwischen -8 µm und +15 µm liegen. Eine solche Variation der Linienbreite kann ohne weiteres akzeptiert werden und ist sogar vorteilhaft, weil durch den unregelmäßigen Verlauf die effektive Kantenlänge vergrößert wird.It should be noted that the specified values refer to a mean line width, the edges are not straight, but run with a certain wave or jagged shape. For example, if a line-shaped macroscopic structure having a line width of 85 μm is formed, the variation of the line width may typically be in a range between -8 μm and +15 μm. Such a variation of the line width can be easily accepted and is even advantageous because the irregular course increases the effective edge length.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die makroskopischen Strukturen einen Abstand zueinander im Bereich von 1 mm bis 20 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 7 mm, aufweisen. Durch diesen Abstand zueinander soll gewährleistet werden, dass eine ausreichende Anzahl von makroskopischen Strukturen in einem entsprechenden Flächenabschnitt der Sanitärwanne angeordnet werden können, so dass auch die Wassermenge effektiv aufgenommen bzw. wegtransportiert werden kann.It is also advantageous if the macroscopic structures have a mutual distance in the range of 1 mm to 20 mm, preferably in the range of 2 mm to 7 mm. This distance from one another is intended to ensure that a sufficient number of macroscopic structures can be arranged in a corresponding area section of the sanitary tub, so that the amount of water can also be effectively absorbed or transported away.
Es liegt grundsätzlich im Rahmen der Erfindung, dass die makroskopischen Strukturen über die gesamte Oberfläche der Sanitärwanne verteilt angeordnet werden können. Bevorzugt sind aber nur dort makroskopische Strukturen vorgesehen, wo eine rutschhemmende Wirkung erforderlich ist. Beispielsweise können die Randbereiche einer Sanitärwanne unter Umständen ohne derartige Strukturen auskommen. Der Anteil der Oberfläche der Sanitärwanne, der mit makroskopischen Strukturen versehen ist, liegt im Bereich von 5% bis 100%, beispielsweise zwischen 40% und 50%. Gerade bei Duschwannen kann es aber auch gerade von Vorteil sein, wenn die gesamte Oberfläche mit makroskopischen Strukturen versehen ist.It is fundamentally within the scope of the invention that the macroscopic structures can be distributed over the entire surface of the sanitary tub. Preferably, however, macroscopic structures are provided only where a slip-resistant effect is required. For example, the edge areas of a sanitary tub can possibly do without such structures. The proportion of the surface of the sanitary tub, which is provided with macroscopic structures, is in the range of 5% to 100%, for example between 40% and 50%. Especially with shower trays, it may also be just advantageous if the entire surface is provided with macroscopic structures.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Sanitärwannenrohling gemäß Anspruch 4, insbesondere zur Bildung einer erfindungsgemäßen Sanitärwanne mit einem Wannenkörper aus Stahl und einer auf den Wannenkörper angeordneten Beschichtung, wobei die Beschichtung zumindest eine ungebrannte Strukturschicht in Form einer Biskuit-Schicht aufweist. Erfindungsgemäß ist dieser Sanitärwannenrohling dadurch gekennzeichnet, dass die ungebrannte Strukturschicht mit einem Laserstrahl modifiziert ist. Der Sanitärwannenrohling ist im Rahmen der Erfindung als ein Halbzeug zu verstehen, aus dem eine emaillierte Sanitärwanne gebildet werden kann.The invention further provides a sanitary tub blank according to
Dem erfindungsgemäßen Sanitärwannenrohling liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die ungebrannte Strukturschicht aus Emailfritten bereits derart mit einem Laser modifiziert werden kann, dass nach einem abschließenden Brennvorgang keine weiteren Schritte zur Bildung einer rutschhemmenden Oberfläche mehr erforderlich sind. Insbesondere kann dann auf eine Laserbearbeitung der fertiggebrannten Oberfläche verzichtet werden. Hierdurch wird die Problematik vermieden, dass durch die Laserbearbeitung einer bereits fertiggebrannten Deckschicht diese möglicherweise derart beschädigt wird, dass eine Wasserundurchlässigkeit nicht mehr gegeben ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird erst der Sanitärwannenrohling bearbeitet, so dass bereits mögliche Beschädigungen vor dem Brennvorgang ausgeglichen werden können. Darüber hinaus ist auch eine Modifizierung eines Sanitärwannenrohlings hinsichtlich der Verfahrensführung vorteilhaft gegenüber der Modifizierung einer fertiggebrannten Sanitärwanne.The sanitary tub blank according to the invention is based on the finding that the unfired structured layer of enamel frits can already be modified with a laser in such a way that after a concluding firing process no further steps are required to form an anti-slip surface. In particular, can then be dispensed with a laser processing of the finished burned surface. As a result, the problem is avoided that the laser processing of an already finished topcoat this may possibly be damaged in such a way that a water impermeability is no longer present. According to the present invention, only the sanitary tub blank is processed, so that already possible damage can be compensated before the firing process. In addition, a modification of a sanitary tub blank in terms of process management is advantageous over the modification of a finished-fired sanitary tub.
Gemäß der üblichen Ausgestaltung ist die Beschichtung zumindest ein- bis dreischichtig ausgebildet. Bei einem dreischichtigen Aufbau besteht die Beschichtung aus einer Grundierungsschicht, einer darauf angeordneten Deckschicht und einer auf der Deckschicht angeordneten Strukturschicht, die mit einem Laserstrahl modifiziert ist. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Beschichtung lediglich zweischichtig mit einer Deckschicht und einer Strukturschicht auszubilden, wobei dann die Deckschicht aus sogenannten Direktweiß gebildet wird. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Wannenrohling aus vernickeltem Stahl besteht. Schließlich ist auch ein einschichtiger Aufbau möglich, wobei dann mit dem Laser in der noch ungebrannten Schicht aus Direktweiß die makroskopischen Strukturen eingebracht werden. Gerade bei einem Wannenrohling aus vernickeltem Stahl und einer ausreichend dicken Biskuit-Schicht des noch nicht eingebrannten Direktweiß ist dies im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich.According to the usual embodiment, the coating is formed at least one to three layers. In the case of a three-layer structure, the coating consists of a primer layer, a cover layer arranged thereon and a structure layer arranged on the cover layer, which is modified with a laser beam. In principle, however, it is also possible to form the coating only in two layers with a cover layer and a structural layer, in which case the cover layer is formed from so-called direct white. This is especially possible if the tub blank is made of nickel-plated steel. Finally, a single-layered construction is possible, in which case the macroscopic structures are then introduced with the laser in the still unfired layer of direct white. Especially in the case of a tub blank made of nickel-plated steel and a sufficiently thick biscuit layer of the not yet fired direct white, this is readily possible within the scope of the invention.
Mit dem Laser lassen sich dann grundsätzlich verschiedene Arten von Modifizierungen zur Erzielung rutschhemmender Strukturen in der ungebrannten Strukturschicht vornehmen.The laser can then be used to make various types of modifications to achieve slip-resistant structures in the green structural layer.
Gemäß einer ersten Variante weist die ungebrannte Strukturschicht mit dem Laserstrahl eingebrachte Einkerbungen auf. Durch den Laserstrahl folgt somit ein Abtrag von gemahlenen Emailfritten bzw. des (getrockneten) Schlickers in der Strukturschicht. Hierzu muss der Laserstrahl eine ausreichend hohe Energie aufweisen. Dies erfolgt in der Regel durch Verwendung eines gepulsten Lasers, wie z.B. einem Nd:YAG-Laser oder einem CO2-Laser. Die Laserenergie wird hierbei auf einen kurzen Zeitimpuls konzentriert, so dass für einen kurzen Augenblick eine sehr hohe Laserleistung zur Verfügung steht.According to a first variant, the unfired structured layer has notches introduced with the laser beam. The laser beam thus follows a removal of ground enamel frits or the (dried) slip in the structural layer. For this purpose, the laser beam must have a sufficiently high energy. This is usually done by using a pulsed laser, such as a Nd: YAG laser or a CO 2 laser. The laser energy is concentrated here on a short time pulse, so that for a short moment a very high laser power is available.
Die Tiefe der Einkerbung ist grundsätzlich auf die Dicke der Strukturschicht begrenzt, wobei vorzugsweise die Strukturschicht eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 200 µm aufweist. Da die unterhalb der Strukturschicht angeordnete Deckschicht und optional auch eine Grundschicht bei der Modifizierung mittels Laserstrahl nicht verletzt werden soll, ist jedoch eine geringere Tiefe der Einkerbung zweckmäßig, wobei die Strukturschicht zumindest eine Restschichtdicke von z. B. 50 µm aufweisen sollte.The depth of the notch is basically limited to the thickness of the structural layer, wherein preferably the structural layer has a thickness in the range of 100 microns to 200 microns. Since the cover layer arranged below the structural layer and optionally also a base layer should not be damaged during the modification by laser beam, however, a smaller depth of the notch is expedient, the structural layer having at least one residual layer thickness of z. B. should have 50 microns.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann eine Modifizierung mittels Laser auch derart vorgesehen sein, dass die Strukturschicht nur bereichsweise auf der Deckschicht mit dem Laserstrahl fixiert ist. Im Gegensatz zu einer vollflächigen Anordnung einer Strukturschicht mit eingebrachten Einkerbungen ist somit gemäß dieser Variante die Strukturschicht nicht mehr vollflächig auf der Deckschicht angeordnet und bildet somit von sich heraus eine rutschhemmende Oberfläche in Form von Erhöhungen auf der Deckschicht. Auch in diesem Fall ist sowohl ein zumindest zweischichtiger Aufbau mit einer Deckschicht aus Direktweiß als auch ein dreischichtiger Aufbau mit einer zusätzlichen Grundierungsschicht möglich. Die Fixierung der Strukturschicht auf der Deckschicht erfolgt derart, dass mit dem Laserstrahl die Emailfritten der Strukturschicht bereichsweise aufgeschmolzen und hierdurch verfestigt werden. Die nicht-verfestigten Bereiche der Strukturschicht können anschließend abgetragen werden, wobei dann die verfestigten Bereiche in Form von Erhöhungen auf der Deckschicht zurückbleiben.According to a further embodiment of the invention, a modification by laser can also be provided such that the structure layer is only partially fixed on the cover layer with the laser beam. In contrast to a full-surface arrangement of a structural layer with indentations introduced according to this variant, the structural layer is no longer arranged over the entire surface of the cover layer and thus forms on its own a slip-resistant surface in the form of elevations on the Top layer. Also in this case, both an at least two-layer construction with a cover layer of direct white as well as a three-layer structure with an additional primer layer is possible. The fixation of the structural layer on the cover layer takes place in such a way that the enamel frits of the structural layer are partially melted with the laser beam and thereby solidified. The non-solidified regions of the structural layer can then be removed, in which case the solidified regions remain in the form of elevations on the covering layer.
Im Gegensatz zu den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Modifizierungen können bereits in den Sanitärwannenrohling makroskopische Strukturen, wie beispielsweise Rinnen ein- bzw. aufgebracht werden, die in besonders bevorzugter Art und Weise zusammenhängend ausgebildet sind. Es erfolgt somit eine vollständige Modifizierung des Sanitärwannenrohlings, der dann durch einen abschließenden Brand zu einer fertigen Sanitärwanne gebildet wird. Eine nachträgliche Bearbeitung der gebrannten Strukturschicht ist nicht erforderlich.In contrast to the modifications already known from the state of the art, macroscopic structures, such as channels, for example, can be inserted or applied into the sanitary tub blank, which are formed in a particularly preferred manner in a coherent manner. There is thus a complete modification of the sanitary tub blank, which is then formed by a final fire to a finished sanitary tub. Subsequent processing of the fired structural layer is not required.
Neben einer Sanitärwanne sowie einem Sanitärwannenrohling ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Sanitärwanne gemäß Anspruch 9 Teil der Erfindung. Hierbei wird zunächst ein Sanitärwannenrohling derart gebildet, dass auf einem Körper aus Stahl eine Beschichtung aus Email mit einer ungebrannten Strukturschicht aufgebracht wird, wobei die ungebrannte Strukturschicht dann mittels einem Laserstrahl modifiziert wird. Die Beschichtung weist hierzu typischerweise einen ein- bis dreischichtigen Aufbau auf. Bei einem zumindest dreischichtigen Aufbau wird zunächst eine Grundierungsschicht auf den Wannenkörper aufgetragen und anschließend auf diese Grundierungsschicht eine Deckschicht aufgebracht. Zwischen dem Aufbringen der einzelnen Schichten erfolgt üblicherweise ein Brennvorgang zur Fixierung der einzelnen Schichten auf dem Wannenkörper. Auf die Deckschicht wird dann die ungebrannte Strukturschicht aus Emailfritten aufgebracht und diese dann mit einem Laserstrahl modifiziert.In addition to a sanitary tub and a sanitary tub blank, a method for producing a sanitary tub according to
Sofern die Beschichtung zweischichtig ausgeführt ist, kann die Deckschicht unmittelbar auf den Wannenkörper aufgebracht werden. Eine zusätzliche Grundierungsschicht ist somit nicht erforderlich. Bei diesem Verfahren wird eine Deckschicht aus sogenanntem Direktweiß verwendet. Ferner muss es sich bei dem Wannenkörper um einen Wannenkörper aus vernickeltem Stahl handeln.If the coating is made in two layers, the cover layer can be applied directly to the tub body. An additional primer layer is therefore not required. In this method, a cover layer of so-called direct white is used. Further, the tub body must be a tub body of nickel plated steel.
Ein zweischichtiger Aufbau ist auch möglich, wenn zunächst eine Grundierungsschicht aufgebracht und eingebrannt wird, bevor dann die beschriebene Strukturierung in einer ausreichend dicken Deckschicht erfolgt. Die Deckschicht fällt dann mit der Strukturierungsschicht zusammen.A two-layered construction is also possible if initially a primer layer is applied and baked before the structuring described then takes place in a sufficiently thick cover layer. The cover layer then coincides with the structuring layer.
Schließlich ist auch bei der Verwendung von vernickeltem Stahl und einer ausreichend dicken Schicht aus Direktweiß in vergleichbarer Weise eine einzige Schicht und somit ein einziger Brennvorgang ausreichend.Finally, even with the use of nickel-plated steel and a sufficiently thick layer of direct white in a comparable manner, a single layer and thus a single firing process is sufficient.
Das Aufbringen der Beschichtung bzw. der einzelnen Schichten der Beschichtungen kann mittels aller aus dem Stand der Technik bekannten Auftragsverfahren erfolgen, wobei selbstverständlich auch - wie bei der Strukturschicht - das Email in Form von gemahlener Emailfritte bzw. als flüssiger Schlicker in einem Spritzverfahren nass aufgetragen, getrocknet und anschließend gebrannt werden kann. Zur Erzeugung rutschhemmender Strukturen wird die Deckschicht anschließend mit dem Laser modifiziert, wobei sich zwei unterschiedliche Modifizierungsverfahren als zweckmäßig erwiesen haben, die bereits im Zusammenhang mit der Sanitärwanne beschrieben wurden.The application of the coating or of the individual layers of the coatings can be carried out by means of all known from the prior art application method, which of course - as in the structural layer - the enamel in the form of ground enamel frit or as a liquid slip in a spray applied wet, dried and then fired. To produce slip-resistant structures, the cover layer is then modified with the laser, with two different modification methods have proven to be useful, which have already been described in connection with the sanitary tub.
Gemäß einer ersten Variante werden durch den Laserstrahl Material abgetragen und hierdurch Einkerbungen in der ungebrannten Strukturschicht erzeugt. Hierzu kommen bevorzugt Laser zum Einsatz, die einen gepulsten Laserstrahl erzeugen, wie z.B. Nd:YAG-Laser oder CO2-Laser. Hierbei ist es grundsätzlich möglich, den Laserstrahl zu fokussieren und anschließend direkt auf die ungebrannte Strukturschicht zu richten.According to a first variant, material is removed by the laser beam and, as a result, notches are produced in the unfired structural layer. For this purpose, preferably lasers are used which generate a pulsed laser beam, such as Nd: YAG laser or CO 2 laser. In this case, it is basically possible to focus the laser beam and then direct it directly onto the unfired structural layer.
Gemäß einer zweiten Verfahrensvariante wird durch den Laserstrahl bereichsweise Material der ungebrannten Strukturschicht aufgeschmolzen und verfestigt. Im Gegensatz zum vorherigen Verfahren erfolgt somit kein Materialabtrag bzw. kein nennenswerter Materialabtrag, sondern lediglich eine bereichsweise Fixierung der Strukturschicht infolge der Hitzeeinwirkung durch den Laserstrahl. Durch die bereichsweise Fixierung bilden sich somit verfestigte und nicht-verfestigte Bereiche in der ungebrannten Strukturschicht aus, wobei die nicht-verfestigten Bereiche weiterhin mechanisch empfindlich gegenüber äußere Einwirkungen sind.According to a second variant of the method, the laser beam partially melts and solidifies material of the unfired structural layer. In contrast to the previous method, there is thus no removal of material or no appreciable removal of material, but only a partial fixation of the structural layer as a result of the action of heat by the laser beam. As a result of the area-wise fixing, solidified and non-solidified areas thus form in the unfired structural layer, the non-solidified areas furthermore being mechanically sensitive to external influences.
Zur Herausbildung rutschhemmender Strukturen wird daher vorzugsweise im Anschluss das nicht-verfestigte Material abgetragen, insbesondere abgeblasen. Grundsätzlich ist aber auch ein Abspülen durch Wasser oder auch ein Abbürsten möglich.To form slip-resistant structures, the non-solidified material is therefore preferably subsequently removed, in particular blown off. In principle, however, a rinse by water or a brushing is possible.
Durch Abtragen des nicht-verfestigten Materials bildet die ungebrannte Strukturschicht Erhöhungen auf der Deckschicht aus, durch die der Wasserfilm gezielt durchbrochen wird. Es versteht sich hierbei von selbst, dass dann die ungebrannte Strukturschicht auch nur in den Bereichen auf der Deckschicht angeordnet ist, in denen zuvor die Strukturschicht auch verfestigt wurde. Somit kann die Deckschicht bereichsweise freiliegen, so dass die Beschichtung abzüglich einer möglichen Grundierungsschicht bereichsweise einschichtig und zweischichtig ausgebildet ist.By removing the non-solidified material, the unfired structure layer forms elevations on the cover layer, through which the water film is deliberately broken. It goes without saying that then the unfired structural layer is also arranged only in the areas on the cover layer, in which previously the structural layer was also solidified. Thus, the cover layer can be partially exposed, so that the coating minus a possible primer layer is formed partially monolayer and two-layer.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die ungebrannte Strukturschicht nur bereichsweise auf die Deckschicht aufgebracht. Bei diesem Vorgehen spielen die Überlegungen eine Rolle, dass nur dort das Aufbringen einer ungebrannten Strukturschicht erforderlich ist, in dem auch anschließend eine rutschhemmende Struktur durch Modifizierung der ungebrannten Strukturschicht erzielt werden soll. In Betracht kommen diesbezüglich beispielsweise spezielle Auftragsmasken, die das Aufbringen der Strukturschicht nur dort ermöglichen, in denen eine entsprechende Öffnung vorgesehen ist. Auf besonders vorteilhafte Weise kann hierdurch der Materialeinsatz deutlich reduziert werden.In a preferred embodiment of the invention, the unfired structural layer is applied only in regions on the cover layer. In this approach, the considerations play a role that only there, the application of an unfired structural layer is required, in which also subsequently a slip-resistant structure is to be achieved by modifying the green structure layer. In this regard, for example, special order masks are possible, which only allow the application of the structural layer in which a corresponding opening is provided. In a particularly advantageous manner, the material used can be significantly reduced thereby.
Im Anschluss wird dann die ungebrannte Strukturschicht gebrannt, wobei sich eine fertige Sanitärwanne herausbildet. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die ungebrannte Strukturschicht vor der Fixierung mit dem Laserstrahl zunächst auf eine Temperatur aufgeheizt, die zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Erweichungspunkt des Emails liegt. Dieses Vorgehen bietet den Vorteil, dass mit dem Laserstrahl nur eine vergleichsweise geringe Energie aufgebracht werden muss, um die ungebrannte Strukturschicht zu fixieren, da bereits ein wesentlicher Teil der Temperaturerhöhung durch den zusätzlichen Aufheizprozess erfolgt. Mit dem Laserstrahl wird dann nur noch die Schwelle zur Fixierung überschritten, ohne dass ein nennenswerter Energieeintrag für eine Temperaturerhöhung erforderlich ist.Subsequently, the unfired structural layer is fired, forming a finished sanitary tub. In a preferred embodiment of the invention, the unfired structural layer is first heated to a temperature between the glass transition temperature and the softening point of the enamel before being fixed with the laser beam. This procedure offers the advantage that only a comparatively low energy has to be applied with the laser beam in order to fix the unfired structured layer, since a substantial part of the temperature increase already takes place through the additional heating process. With the laser beam, only the threshold for fixing is then exceeded, without a significant input of energy for a temperature increase is required.
Nach der Modifizierung der ungebrannten Strukturschicht entweder in Form von Einkerbungen oder in Form von einer bereichsweisen Fixierung wird dann der Sanitärwannenrohling bevorzugt abschließend gebrannt, so dass sich eine fertige Sanitärwanne herausbildet.After the modification of the unfired structural layer either in the form of notches or in the form of a region-wise fixation then the Sanitärwannenrohling preferred final fired, so that a finished sanitary tub is formed.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die ungebrannte Strukturschicht derart mit dem Laserstrahl modifiziert, dass makroskopische Strukturen, insbesondere zusammenhängende makroskopische Strukturen wie z.B. verzweigte oder geschlossene Rinnen in der Strukturschicht erzeugt werden. Derartige Strukturen können beispielsweise derart erzeugt werden, dass der Laser bzw. der Laserstrahl entlang einer vorgegebenen Richtung geführt wird und sich hierdurch zusammenhängende makroskopische Strukturen in Form von Rinnen durch Einkerbungen in der Deckschicht oder zweier zueinander benachbarter verfestigter Bereiche in der Strukturschicht ausbilden.In a preferred development of the invention, the unfired structure layer is modified with the laser beam in such a way that macroscopic structures, in particular coherent macroscopic structures, such as e.g. branched or closed grooves are created in the structural layer. Such structures can be produced, for example, in such a way that the laser or laser beam is guided along a predetermined direction and macroscopic structures in the form of grooves formed thereby are formed by indentations in the cover layer or two mutually adjacent solidified regions in the structural layer.
Die Bildung zusammenhängender makroskopischer Strukturen ist aber nicht auf die zuvor beschriebenen Verfahrensführungsarten beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bereits auf eine fertiggebrannte Sanitärwanne, insbesondere Stahl-Emailwanne, angewandt werden, wobei dann die zusammenhängenden makroskopischen Strukturen mittels Laser in die gebrannte Deckschicht eingebracht werden.However, the formation of coherent macroscopic structures is not limited to the previously described process control types, but can also be applied, for example, to a ready-made sanitary pan, in particular a steel enamel pan, in which case the coherent macroscopic structures are introduced into the fired top layer by means of a laser.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Duschwanne mit makroskopischen Strukturen,
- Fig. 2a, 2b, 2c
- die Verfahrensschritte zur Bildung einer mittels Einkerbungen modifizierten Strukturschicht,
- Fig. 3
- eine alternative Ausgestaltung einer Sanitärwanne gemäß den
Fig. 2a, 2b, 2c , - Fig. 4a, 4b, 4c
- die Verfahrensschritte zur Bildung einer bereichsweise auf einer Deckschicht fixierten Strukturschicht,
- Fig. 5
- eine alternative Ausgestaltung in einer Schnittansicht.
- Fig. 1
- Shower tray with macroscopic structures,
- Fig. 2a, 2b, 2c
- the method steps for forming a notch-modified structural layer,
- Fig. 3
- an alternative embodiment of a sanitary tub according to the
Fig. 2a, 2b, 2c . - Fig. 4a, 4b, 4c
- the method steps for the formation of a structural layer fixed in regions on a cover layer,
- Fig. 5
- an alternative embodiment in a sectional view.
Die
Es handelt sich hierbei um eine Duschwanne, die aus Stahl-Email gebildet ist und somit eine Beschichtung aus Email aufweist. In dieser Beschichtung sind ferner mit einem Laserstrahl erzeugte makroskopische Strukturen ein- und/oder aufgebracht, wobei diese makroskopischen Strukturen unterschiedlich ausgestaltet sein können. Besonders bevorzugt sind rinnenförmige bzw. linienförmige Strukturen. Gemäß der in
Die
Die untere Abbildung zeigt makroskopische Strukturen, die geschlossen ausgebildet sind, so dass beispielsweise Rechtecke oder Kreise entstehen. Ferner ist gezeigt, dass die makroskopischen Strukturen auch nur bereichsweise auf der Oberfläche der Sanitärwanne angeordnet sein können.The figure below shows macroscopic structures that are closed so that, for example, rectangles or circles are created. Furthermore, it is shown that the macroscopic structures can also be arranged only in regions on the surface of the sanitary tub.
Die
Gemäß der
Sodann erfolgt gemäß
Je nach Leistung des Lasers 5 bzw. nach Stärke des Laserstrahls 6 und je nach Dauer der Einwirkzeit des Laserstrahls 6 in der Strukturschicht 4 lassen sich Einkerbungen 7 unterschiedlicher Tiefen erzeugen, wobei die Tiefe der Einkerbungen 7 durch die Schichtdicke der Strukturschicht 4 begrenzt ist. Hierbei gilt die Maßgabe, dass die Tiefe der Einkerbungen 7 nur so groß werden darf, dass im Bereich der Einkerbungen 7 bei der Strukturschicht 4 eine ausreichende Restdicke verbleibt. Wenn die Strukturschicht 4 die darunter liegende Schicht farblich abdecken soll, so ist vorzugsweise eine Restdicke von mehr als 80 µm vorgesehen. Wenn eine farbliche Deckung nicht notwendig ist, kann die Restdicke auch ohne weiteres kleiner sein.Depending on the power of the
Sobald mit dem Laser 5 alle Einkerbungen 7 innerhalb der Strukturschicht 4 erzeugt wurden, kann in einem nächsten Verfahrensschritt gemäß der
Aus Gründen der besseren Erkennbarkeit sind die
Gemäß der
Die Verfahrensschritte zur Bildung einer solchen Sanitärwanne mit einer Beschichtung ohne eine Grundierungsschicht 2 entsprechen im Wesentlichen den bereits bei einer dreischichtigen Beschichtung vorgestellten Schritten gemäß den
Anstelle von Einkerbungen 7 kann die Strukturschicht 4 auch auf eine andere Art und Weise mittels einem Laserstrahl 6 modifiziert werden, wobei sich auch hierbei rutschhemmende Strukturen in der Beschichtung ausbilden. Hierzu wird gemäß
In einem nächsten Verfahrensschritt wird dann gemäß der
Anschließend erfolgt in einem Verfahrensschritt gemäß
Die
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