METHOD FOR PRODUCING ELECTROPLATED PLASTIC SANITARY ARTICLES

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung von galvanisierten Sanitärgegenständen aus

Kunststoff

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung von Sanitärgegenständen aus Kunststoff mit galvanisch metallisierten Oberflächen, ein bei diesem Verfahren verwendbares Bauteil sowie mit diesem Bauteil versehene Sanitärgegenstände.

Galvanisierte Kunststoffe, d. h. Kunststoffmaterialien mit metallischen Überzügen, sind bei der Herstellung von Sanitärgegenständen nicht mehr wegzudenken. Als bevorzugtes Kunststoffmaterial ist hier beispielsweise ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) zu nennen, das insbesondere mit Chrom als äußerster Deckschicht galvanisiert ist. Die Herstellung von galvanisierten Kunststoff-Sanitärgegenständen ist insbesondere wegen nicht notwendigem Schleif- und Polieraufwand, wie er bei Metallkörpern notwendig ist, rationell und kostengünstig durchzuführen. Hinzu kommen die durch den Einsatz der Kunststoff-Spritztechnik günstigen Gestaltungsmöglichkeiten sowie eine erhebliche Gewichtsreduzierung gegenüber Sanitärgegenständen mit Metallkörpern.

Die genannten galvanisierten Kunststoff-Sanitärgegenstände werden in Verfahrensschritten hergestellt, die dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind. So ist üblicherweise ein Vorbehandlungsverfahren notwendig, um die Kunststoffoberfläche elektrisch leitfähig zu machen, damit eine ausreichende Haftung der galvanisch mit Strom (d. h. mit äußerer Stromquelle) aufgebrachten Metallschichten auf dem Kunststoff gewährleistet ist. Mit der üblicherweise stromlos durchgeführten Vorbehandlung werden im Normalfall alle Oberflächenbereiche des behandelten Gegenstands gleichmäßig elektrisch leitfähig gemacht. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die für die stromlose Vorbehandlung verwendeten Behand- lungslösungen zu allen äußeren und inneren Oberflächen des Gegenstands freien Zugang haben. Im Falle von Sanitärgegenständen bedeutet dies, dass auch die wasserführenden Bereiche mit ihren entsprechenden Oberflächen bei dieser Vorbehandlung mindestens teilweise elektrisch leitfähig werden. Dies wiederum hat zur Folge, dass auch die bei der sich anschließenden galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle abgeschiedenen Metalle, wie Chrom, auf den entsprechenden Oberflächen der wasserführenden Bereiche zu finden sind. In diesem Zusammenhang spricht man auch davon, dass die bei der stromlosen Vorbehandlung und bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle verwendeten Metalle in die wasserführenden Bereiche des Sanitärgegenstands „einstreuen". Je nach verwendetem Metall kann diese Einstreuung unterschiedlich weit bzw. tief gehen.

Bei derartigen Sanitärgegenständen mit Metallabscheidungen in den wasserführenden Bereichen besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die entsprechenden Metalle in das Wasser übertreten oder die entsprechenden Metallschichten sich sogar ablösen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Sanitärgegenstände in geographischen Gebieten eingesetzt werden, in denen nur ein vergleichsweise aggressives Trinkwasser zur Verfügung steht, beispielsweise Trinkwasser mit hohem Sulfatgehalt, hohem Sauerstoffgehalt und/oder vergleichsweise niedrigem pH-Wert von < 7. Es können Funktionsstörungen dadurch auftreten, dass die abgeschiedenen Metallschichten, z. B. Kupfer- und/oder Nickelschichten, unterwandert werden und sich flitterförmig ablösen. Bei vielen Sanitärgegenständen, beispielsweise Handbrausen mit eingespritztem Wasserführungskanal sowie in der Wasserverteilungskammer im Brausekopf, führt dies zum Verstopfen der Strahlscheibe. Bei Mischarmaturen mit entsprechenden Konstruktionsmerkmalen können die Perlatoren usw. verstopfen. Darüber hinaus besteht bei allen Sanitärgegenständen die Möglichkeit, dass das die wasserführenden Bereiche durchströmende Wasser/Trinkwasser durch chemische Auflösung der abgeschiedenen Metalle mit den verschiedensten Metallen kontaminiert wird.

Zumindest in den wasserführenden Bereichen sollte also bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle kein metallischer Überzug abgeschieden werden. Dieses Problem ist auch aus anderen technischen Gebieten bekannt, bei denen elektrisch nicht leitende Gegenstände örtlich begrenzt mit Metallen überzogen werden sollen. So beschreibt die deutsche Patentschrift DE-C3-1801819 ein Verfahren, bei dem Gegenstände (dort Bedienungsknöpfe für Rundfunkgeräte) nur teilweise galvanisch beschichtet werden sollen. Dies wird dort dadurch erreicht, dass auf der Oberfläche des Gegenstandes schmale Einkerbungen/Nuten eingebracht werden. Dadurch soll die Leitfähigkeit für bestimmte Oberflächenbereiche so herabgesetzt werden, dass in diesen Bereichen bei galvanischer Metallisierung mit äußerer Stromquelle kein Metall abgeschieden wird. Bereits die Tatsache, dass nach diesem Patent die Tiefe und der Einschnittwinkel der Einkerbung auf die angewandte Stromdichte abgestimmt sein muss, macht das beschriebene Verfahren nicht ausreichend produktionssicher. Außerdem können nicht auf jeder Oberfläche die erforderlichen Einkerbungen/Nuten angebracht werden, da diese nachträglich nicht mehr entfernt werden können.

Zur Lösung dieses Problems auf dem Gebiet der Sanitärtechnik wurde von der Anmelderin selbst in der WO 03/096859 A2 bereits vorgeschlagen, eine Abdeckschicht oder Schutzschicht auf zumindest einen Teil der Oberflächen des Sanitärgegenstands aufzubringen, um die wasserführenden Bereiche des Sanitärgegenstands bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle vom Stromfluss abzukoppeln. Die entsprechenden Schichten bestehen dabei aus einem Lack, der in geeigneter Weise, insbesondere durch Aufdrucken im sogenannten Tampon-Druckverfahren, aufgebracht wird. Diese Vorgehensweise kann jedoch in der praktischen Anwendung zu Schwierigkeiten führen. Zum einen handelt es sich bei dem bevorzugten Tampon-Druckverfahren um eine vergleichsweise anspruchsvolle Technik, die nur von qualifiziertem Personal beherrscht werden kann. Weiter muss die Abdeck-/Schutzschicht bei Sanitärgegenständen auf vergleichsweise komplizierte Geometrien aufgebracht werden, was wiederum qualifiziertes Personal und einen hohen Zeitaufwand erfordert. Schließlich sind die für die entsprechenden Schichten verwendeten Lacke kompliziert in der Anwendung und teilweise physiologisch bedenklich, so dass in der Produktion entsprechende Vorkehrungen getroffen werden müssen.

Alle die genannten Schwierigkeiten haben in der Praxis dazu geführt, dass das Problem von verschiedenen Herstellern von vorneherein umgangen wird, beispielsweise dadurch, dass nach einer galvanischen Be- schichtung nachträglich ein separates Schlauchteil in den wasserführenden Teil des Sanitärgegenstands, beispielsweise der Brause, eingelegt wird. Dadurch fließt das Wasser durch diesen zusätzlich eingelegten Schlauch und kommt mit den inneren Wandungen des Sanitärgegenstands nicht in Berührung. Es versteht sich jedoch, dass durch diese Vorgehensweise ein weiterer Verfahrensschritt in die Herstellung des entsprechenden Sanitärgegenstands eingebaut werden muss.

Die Erfindung stellt sich dementsprechend die Aufgabe, bei Sanitärgegenständen aus Kunststoff eine gezielte galvanische Metallisierung (unter Stromfluss) nur in bestimmten Oberflächenbereichen zu ermöglichen. Insbesondere soll die Abscheidung von Metallen in den wasserführenden Bereichen des Sanitärgegenstands zuverlässig verhindert werden. Dabei soll das entsprechende Verfahren sich möglichst nahtlos in bestehende Produktionsprozesse einfügen lassen und die Qualität der Metallisierung auf den dekorativen Oberflächen des Sanitärgegenstands nicht beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15 dargestellt. Das in diesem Verfahren bevorzugt verwendbare Bauteil ist in den Ansprüchen 16 bis 18 definiert. Anspruch 19 beschreibt den mit dem Bauteil versehenen Sanitärgegenstand, wobei bevorzugte Ausführungen dieses Sanitärgegenstands Inhalt der abhängigen Ansprüche 20 bis 28 sind. Ein erfindungsgemäßer Warenträger für die Galvanik ist in den Ansprüchen 29 und 30 offenbart. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Sanitärgegenständen aus Kunststoff mit galvanisch metallisierten Oberflächen weist der Sanitärgegenstand vor der galvanischen Metallisierung mit einer äußeren Stromquelle mindestens ein elektrisch nicht-leitendes Bauteil auf, das die wasserführenden Bereiche des Sanitärgegenstands bei der galvanischen Metallisierung mit der äußeren Stromquelle mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, vom Stromfluss abkoppelt.

Für die Abkopplung der wasserführenden Bereiche des Sanitärgegenstands wird also im Gegensatz zu der Ausführung in der WO 03/096859 ein Bauteil verwendet und keine Abdeck- oder Schutzschicht. Dies führt zu einigen entscheidenden Vorteilen, die im folgenden noch näher erläutert werden.

Das erwähnte Bauteil kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer ersten Gruppe von Ausführungen an den Sanitärgegenstand selbst angeformt sein. Das Bauteil bildet bei diesen Ausführungen quasi einen Teil des Sanitärgegenstands selbst. Dabei kann das Bauteil so in die Konstruktion des Sanitärgegenstands integriert sein, dass es nach Erfüllung seiner Funktion zur Abkopplung der wasserführenden Bereiche vom Stromfluss am Sanitärgegenstand verbleiben kann. Bevorzugt kann es auch sein, wenn dieses Bauteil nach Erfüllung seiner Funktion vom Sanitärgegenstand ablösbar oder abtrennbar ist, beispielsweise durch das Vorhandensein einer geeigneten Sollbruchstelle, mit deren Hilfe das Bauteil von Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug vom Sanitärgegenstand selbst abgetrennt werden kann.

Bei einer zweiten Gruppe von bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das genannte Bauteil als vorzugsweise separates Bauteil ausgebildet, das mit dem Sanitärgegenstand verbunden werden kann oder in vergleichbarer Weise mit ihm zusammenwirken kann. Auch hier ist das Bauteil insbesondere so ausgebildet, dass es mit dem Sanitärgegenstand reversibel verbindbar ist, d. h. nach Erfüllung seiner Funktion in einfacher Weise vom Sanitärgegenstand wieder entfernt werden kann.

Bei solchen Ausführungen ist das vorzugsweise separate Bauteil mit dem Sanitärgegenstand vorzugsweise zusammensteckbar, insbesondere in diesen einsteckbar. Dadurch lässt sich in einfacher Weise die erwähnte reversible Verbindbarkeit mit dem Sanitärgegenstand realisieren.

Bei den genannten Ausführungen ist das vorzugsweise separate Bauteil bevorzugt nach Art einer Hülse ausgebildet. Auf diese Weise kann es mit den entsprechenden wasserführenden Teilen eines Sanitärgegenstands, die üblicherweise kreisförmige Querschnittsflächen besitzen, zusammenwirken. Die notwendige Abdichtung zwischen dem hülsenartigen Bauteil und dem Sanitärgegenstand wird dabei z. B. durch die Außenfläche des Bauteils oder auch durch einen dort vorgesehenen Abschnitt oder Vorsprung zusammen mit der Innenfläche des Gegenstands oder eine dort vorgesehene (umlaufende) Einkerbung oder Nut erreicht. Um einen dichtenden Formschluss zwischen dem Bauteil und dem Sani- tärgegenstand zu erreichen, befindet sich bei den genannten hülsenartigen Bauteilen am Außenumfang des Bauteils vorzugsweise mindestens ein Dichtelement, wobei es sich bei diesen Dichtelementen insbesondere um übliche Dichtringe handelt.

Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung, bei denen ein vorzugsweise separates Bauteil eingesetzt wird, ist dieses Bauteil vorzugsweise in den Sanitärgegenstand mindestens teilweise einbringbar. Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass das Bauteil in eine am Sanitärgegenstand vorgesehene Vertiefung oder Ausnehmung, insbesondere nach Art einer (vorzugsweise umlaufenden) Nut, eingelegt ist. In diesen Fällen ist das vorzugsweise separate Bauteil vorzugsweise ringförmig ausgebildet, wobei es sich auch hier insbesondere um übliche Dichtringe handeln kann.

In Weiterbildung sind bei der Erfindung in dem beschriebenen Bauteil Ausnehmungen oder Öffnungen vorgesehen, die unterschiedlichen Zwecken dienen können. Insbesondere dienen solche Ausnehmungen oder Öffnungen der Aufnahme von Halteelementen für das Bauteil, d. h. solchen Halteelementen, die für die Funktion des Bauteils bei der galvanischen Metallisierung erforderlich oder nützlich sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können grundsätzlich verschiedene Sanitärgegenstände galvanisch metallisiert werden. Bevorzugte Sanitärgegenstände sind sanitäre Auslaufvorrichtungen wie Armaturen, Brausen, Handbrausen und dergleichen. Vorzugsweise handelt es sich hier um Sanitärgegenstände, bei deren Herstellung die wasserführenden Teile oder Bereiche gleich mit eingespritzt werden.

Insbesondere handelt es sich bei dem Sanitärgegenstand, der erfindungsgemäß galvanisch metallisiert wird, um eine Brause oder um einen Brausenkopf, vorzugsweise um eine Handbrause. Bei einem solchen Sanitärgegenstand ist das beschriebene Bauteil am sogenannten Wassereintritt und/oder am sogenannten Wasseraustritt vorgesehen. Die genaue Anordnung des Bauteils am Sanitärgegenstand wird auch später im Zusammenhang mit den Zeichnungen noch näher erläutert.

Bei den zuletzt genannten Ausführungen ist das Bauteil vorzugsweise als hülsenartiges Bauteil ausgebildet und dann am oder im Wassereintritt vorgesehen. In ebenfalls bevorzugter Weise kann das Bauteil auch als Dichtring ausgebildet sein und dann am oder vorzugsweise im Wassereintritt vorgesehen sein.

In vergleichbarer Weise ist bei solchen Ausführungen vorzugsweise das Bauteil als Dichtring ausgebildet und dann am Wasseraustritt vorgesehen, oder das Bauteil ist vorzugsweise als hülsenartiges Bauteil ausgebildet und dann am Wasseraustritt vorgesehen.

Das im Zusammenhang mit der Erfindung beschriebene Bauteil ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Insbesondere kann hier PVDF (PoIy- vinylydenfluorid) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) als Kunststoff zum Einsatz kommen.

Bei der Erfindung ist der Sanitärgegenstand selbst, insbesondere die Brause oder der Brausekopf, aus Kunststoff gefertigt, wobei vorzugsweise ein sogenannter thermoplastischer Kunststoff zum Einsatz kommt. Insbesondere ist der Sanitärgegenstand in diesen Fällen aus ABS gefertigt.

Neben dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Erfindung auch das bereits beschriebene Bauteil selbst, das für die Herstellung von Sanitärgegenständen aus Kunststoff mit galvanisch metalli- sierten Oberflächen durch galvanische Metallisierung mit äußerer Stromquelle vorgesehen ist. Dieses Bauteil ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem elektrisch nicht-leitenden Material gefertigt und nach Art einer Hülse ausgebildet ist.

Dieses erfindungsgemäße Bauteil besitzt vorzugsweise am Außenumfang mindestens ein Dichtelement, vorzugsweise mindestens einen Dichtring. Weiter kann das Bauteil insbesondere Ausnehmungen oder Öffnungen aufweisen, die für die Aufnahme von Halteelementen für das Bauteil bei Ausübung seiner Funktion vorgesehen sind. Bezüglich der Offenbarung des erfindungsgemäßen Bauteils wird ausdrücklich auf die entsprechenden Passagen bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens Bezug genommen und verwiesen.

Schließlich umfasst die Erfindung auch Sanitärgegenstände aus Kunststoff, insbesondere Brausen oder Brauseköpfe, die mit mindestens einem separaten Bauteil verbunden sind, das die wasserführenden Bereiche des Sanitärgegenstands bei einer galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle mindestens teilweise vom Stromfluss abkoppelt.

Bezüglich der detaillierten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sanitärgegenstände kann auf die obige Beschreibung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen werden. Die entsprechenden Ausführungen sollen hiermit ausdrücklich auch für die Beschreibung des erfindungsgemäßen Sanitärgegenstandes gelten.

So kann, wie bereits geschildert, das Bauteil direkt, beispielsweise einteilig, an den Sanitärgegenstand angeformt sein. Nach Ausübung der Funktion kann das Bauteil dann entweder am Sanitärgegenstand verbleiben oder von diesem wieder getrennt werden. Bei anderen Ausführungen, wie sie ebenfalls bereits dargestellt wurden, kann das Bauteil mit dem Sanitärgegenstand reversibel verbindbar sein. Hier wurde ebenfalls bereits dargelegt, dass dann vorzugsweise das Bauteil mit dem Sanitärgegenstand zusammensteckbar oder in diesen einsteckbar ist. Als konstruktive Alternativen sind hier die genannten hülsenartigen Bauteile bzw. die geschilderten ringförmigen Bauteile zu nennen, wobei Ausnehmungen oder Öffnungen im Bauteil vorgesehen sein können. Das Bauteil ist, wie erwähnt, vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus PVDF oder PTFE, gefertigt.

Bei dem erfindungsgemäßen Sanitärgegenstand handelt es sich vorzugsweise um eine Handbrause. Der Sanitärgegenstand ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus ABS, gefertigt.

Schließlich umfasst die Erfindung noch einen Warenträger in Form eines Galvanikgestells, der erfindungsgemäß mit mindestens einem der beschriebenen erfindungsgemäßen hülsenförmigen Bauteile versehen ist. Wie später noch erläutert werden wird, lassen sich diese Bauteile bereits vor dem Aufbringen der zu galvanisierenden Sanitärgegenstände auf den Warenträger, d. h. das Galvanikgestell, aufbringen. Insbesondere lassen sich dabei die Bauteile über die dort vorzugsweise vorgesehenen Ausnehmungen und Öffnungen an entsprechenden Halteelementen des Warenträgers befestigen. Auf diese Weise können dann die Sanitärgegenstände direkt an den Bauteilen auf dem Warenträger befestigt, beispielsweise in die entsprechenden Öffnungen einer Handbrause eingesteckt und zusätzlich kontaktiert werden. Dies erleichtert die Arbeitsabläufe in der Produktion. Die Bauteile können dann gegebenenfalls am Warenträger verbleiben und auch für die Galvanisierung weiterer Sanitärgegenstände verwendet werden. Die Erfindung besitzt gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik eine ganze Reihe von Vorteilen.

So erfolgt die Abkopplung der wasserführenden Bereiche oder Teile des Sanitärgegenstands bei der Erfindung mit einem Bauteil, das entweder an den Gegenstand angeformt oder auf einfache Weise mit diesem verbindbar ist. Damit entfällt das nachträgliche Aufbringen einer Abdeckoder Schutzschicht, die, wie eingangs erwähnt, vergleichsweise kompliziert und zeitaufwendig ist. Außerdem muss bei der Erfindung nicht mit chemischen Substanzen wie Lacken oder dergleichen umgegangen werden, so dass keine entsprechenden Vorschriften zur Arbeitssicherheit eingehalten werden müssen. Schließlich lassen sich bei der Erfindung die beschriebenen Bauteile gegebenenfalls in einfacher Weise wieder vom Sanitärgegenstand entfernen, was bei der Aufbringung von Abdeck- oder Schutzschichten entweder gar nicht oder nur mit großem Aufwand möglich ist. Bei entsprechender Ausführung lassen sich die Bauteile nach ihrer Entfernung vom Sanitärgegenstand sogar wiederverwenden. Schließlich lassen sich bei der Erfindung in das Bauteil weitere Funktionen integrieren, beispielsweise kann über das Bauteil eine Halterung des Sanitärgegenstand bei der galvanischen Metallisierung vorgesehen sein (siehe die gegebenenfalls vorhandenen Ausnehmungen oder Öffnungen). Darüber hinaus lässt sich die Erfindung in besonderer Weise in Verfahren integrieren, bei dem die Kunststoffgegenstände nach dem sogenannten Verfahren der Direktmetallisierung leitfähig gemacht werden (siehe später).

All dies macht die Erfindung gegenüber den geschilderten Ausführungen im Stand der Technik überlegen.

Bevor nun im einzelnen erfindungsgemäße Bauteile und ein erfindungsgemäßer Sanitärgegenstand beschrieben wird, soll noch kurz auf eine übliche Verfahrensführung bei der metallischen Galvanisierung von Sanitärgegenständen eingegangen werden. Diese lediglich beispielhafte Beschreibung soll zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen.

In Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Oberflächen des Sanitärgegenstands vor der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle vorbehandelt werden. Dies gilt vorzugsweise für alle Oberflächen. Hier können Vorbehandlungsschritte angewandt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.

Vorzugsweise umfasst die Vorbehandlung mindestens einen Entfet- tungs- oder Beizschritt, wobei hier insbesondere eine Vorbehandlung mit einem oxidierend wirkenden Agens zu nennen ist. Grundsätzlich können hier die unterschiedlichsten oxidierenden Agenzien verwendet werden, beispielsweise Kaliumpermanganat-Lösung, wobei je nach verwendetem Kunststoffmaterial des Sanitärgegenstands unterschiedliche Agenzien ausgewählt sein können. Bevorzugte oxidierende Agenzien sind Säuren, wobei hier eine Behandlung mit Chromsäure-enthaltenden Lösungen (mit oder ohne Schwefelsäure) hervorzuheben ist. Die Vorbehandlung mit Chromsäure-haltigen Lösungen bietet sich insbesondere bei Kunststoffgegenständen aus ABS an.

Weiter umfasst die Vorbehandlung bei den erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise mindestens einen Aktivierungsschritt, der sich üblicherweise an den Entfettungs- oder Beizschritt anschließt. Die Aktivierung kann dabei in mehreren Schritten erfolgen, wobei eine Aktivierung in zwei Schritten bevorzugt ist.

Als Aktivierung wird nach der Erfindung insbesondere eine sogenannte stromlose chemische Metallisierung durchgeführt. Dabei werden Metalle ohne äußere Stromquelle aus geeigneten Lösungen abgeschieden. Hierbei sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt, die getrennt von- einander oder auch in Kombination miteinander angewendet werden können.

Zum einen können Lösungen zur chemischen Metallisierung eingesetzt werden, die Zinn oder Palladium enthalten. Im Falle von Zinn enthalten die Lösungen vorzugsweise Zinnionen, während das Palladium in ionischer Form oder auch in metallischer Form (vorzugsweise kolloidal) in den Lösungen enthalten sein kann.

Zum anderen kann die chemische Metallisierung mit Hilfe von Lösungen erfolgen, die Kobaltionen enthalten. Diese Kobaltionen werden dann in einem zweiten Schritt zu Kobaltsulfid umgesetzt.

In bestimmten Fällen, beispielsweise bei der chemischen Metallisierung mit Zinn oder Palladium, kann sich vorzugsweise eine weitere stromlose chemische Metallisierung anschließen. Für diese weitere Metallisierung können dann Kupferionen- und/oder vorzugsweise Nickelionen-haltige Lösungen eingesetzt werden.

Auf die chemische Metallisierung kann verzichtet werden, wenn eine sogenannte Direktmetallisierung eingesetzt wird, um den Kunststoff leitfähig zu machen. Direktmetallisierung bedeutet, dass nach Vorbehandlung und Aktivierung direkt eine elektrolytische Schicht (unter Stromfluss) aufgebaut werden kann. Damit wird die Zahl der Produktionsschritte reduziert und das Verfahren insgesamt vereinfacht. Gerade bei Verwendung solcher Direktmetallisierungen bringt das erfindungsgemäße Verfahren mit seinem erfindungsgemäßen Bauteil zusätzliche Vorteile, da dann insgesamt eine Metallisierung der wasserführenden Teile eines Sanitärgegenstands zuverlässig verhindert werden kann und das Verfahren insgesamt noch weiter vereinfacht wird.

Bei bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle, die sich insbesondere an die oben genannten Vorbehandlungsschritte an- schließt, vorzugsweise Schichten aus Nickel, Kupfer oder Chrom aufgebracht. Hierbei ist Chrom als bevorzugtes Metall zu nennen.

Weiter ist es bevorzugt, wenn bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle Schichten, und dabei insbesondere äußerste Deckschichten, aus mindestens einem Edelmetall oder aus binären, ternären oder quaternären Legierungen solcher Metalle aufgebracht werden. Die Vorteile derartiger Metalle als Schichten, insbesondere Deckschichten liegen aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit auf der Hand. Als bevorzugte Edelmetalle sind hier Gold und die Metalle der Gruppe der sogenannten Platinmetalle zu nennen.

Erfindungsgemäß ist es weiter bevorzugt, wenn bei der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle eine Schichtenfolge aufgebracht wird, bei der diese Schichtenfolge mit einer äußersten Deckschicht aus Chrom abschließt. Die Vorteile einer Verchromung als äußerster Deckschicht müssen ebenfalls nicht besonders hervorgehoben werden und sind dem Fachmann bekannt. Bei diesen Ausführungsformen sind noch solche bevorzugt, bei denen sich unterhalb der Deckschicht aus Chrom Schichten aus Nickel und/oder Kupfer befinden.

In Weiterbildung kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet sein, dass nach der galvanischen Metallisierung mit äußerer Stromquelle eine Nachbehandlung stattfindet. Diese Nachbehandlung betrifft vorzugsweise alle Oberflächen des Sanitärgegenstands. Die Nachbehandlung besteht insbesondere in einem sogenannten Strippen, bei dem eine gegebenenfalls durch stromlose chemische Abscheidung aufgebrachte Leitschicht (Metallschichten) wieder entfernt wird. Dieses Strippen erfolgt vorzugsweise durch eine Behandlung der entsprechenden Oberflächen mit einem oxidierenden Agens, insbesondere einer oxidierenden Säure. Dabei kann es sich bei dem oxidierenden Agens insbesondere um Salpetersäure oder um Lösungen handeln, die insbesondere Persul- fat oder Wasserstoffperoxid enthalten. Durch das Strippen werden vorzugsweise alle Metallschichten entfernt, die nicht mit Strom abgeschieden wurden. Auf diese Weise werden die wasserführenden Teile des Sanitärgegenstands vollständig metallfrei, so dass die eingangs aufgeführten Nachteile nicht eintreten können. Es verbleiben lediglich Metallschichten auf denjenigen Oberflächen, insbesondere auf den dekorativen Oberflächen, bei denen dies akzeptiert werden kann und die sich bei Verwendung des Sanitärgegenstands nicht ablösen können, z. B. die Chromschichten der äußersten Deckschicht.

Die beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bauteils, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommt,

Fig. 2 die schematische Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bauteils, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommt, und

Fig. 3 die schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sanitärgegenstands mit erfindungsgemäßem Bauteil.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Bauteil 1 in Schnittansicht. Dieses Bauteil ist in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise, aus PVDF hergestellt. Das Bauteil 1 ist nach Art einer Hülse mit kreisförmiger Querschnittsfläche ausgestaltet und besitzt einen ersten Abschnitt 2, an den sich unmittelbar ein zweiter Abschnitt 3 anschließt. Abschnitt 3 weist einen am Außenumfang des Bauteils 1 umlaufenden Vorsprung 4 auf, der zusammen mit einem weiteren Vorsprung 5 eine nutartige Ausnehmung 6 bildet. In diese Ausnehmung 6 ist ein Dichtelement 7 in Form eines Dichtrings eingelegt, der über die Vorsprünge 4 und 5 übersteht und somit für das Bauteil 1 eine entsprechende nach außen abdichtende Dichtfläche bereitstellt. Das Zusammenwirken des Dichtelements 7 mit den entsprechenden Flächen eines Sanitärgegenstands wird im folgenden, im Zusammenhang mit der Fig. 3, noch näher erläutert.

Im Abschnitt 2 des Bauteils 1 befinden sich zwei, einander gegenüberliegende Öffnungen 8a und 8b, die mindestens ein Halteelement für das Bauteil 1 aufnehmen können. Auch dies wird im Zusammenhang mit der Fig. 3 noch näher erläutert.

An den Enden 9 des Abschnitts 2 und 10 des Abschnitts 3 sind die Wandungen des Bauteils 1 reduziert. Dadurch wird über die erhöhte Elastizität der entsprechenden Bereiche das Einbringen und Ausbringen des Bauteils aus den entsprechenden Öffnungen des Sanitärgegenstands erleichtert.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, handelt es sich bei dem Bauteil 1 um eine Ausführung des erfindungsgemäßen Bauteils, bei der das Bauteil 1 als separates Bauteil ausgestaltet ist. Es kann in der in Fig. 3 dargestellten Weise mit einem Sanitärgegenstand zusammenwirken und seine Funktion bei der galvanischen Metallisierung übernehmen. Fig. 2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Bauteil 1 ' in Schnittansicht. Da dessen Aufbau mit dem Aufbau des Bauteils 1 ähnlich ist, kann auf die Beschreibung des Bauteils 1 Bezug genommen werden. Aus Grün- den der Übersichtlichkeit wurden auch weitgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Das Bauteil 1 ' ist ebenfalls nach Art einer Hülse mit kreisförmiger Querschnittsfläche ausgestaltet. An seinem gemäß Fig. 2 unteren Ende 10 besitzt das Bauteil V einen am Außenumfang umlaufenden Vorsprung 4, der mit einer entsprechenden Ausnehmung an einem Sanitärgegenstand dichtend zusammenwirken kann. Die Dichtfunktion ist trotz Verzicht auf ein zusätzliches Dichtelement 7 gegenüber der Ausführung des erfindungsgemäßen Bauteils gemäß Fig. 1 gewährleistet. Dies vereinfacht die Konstruktion und Herstellung des Bauteils 1' gegenüber dem Bauteil 1.

Darüber hinaus weist auch das Bauteil V zwei, einander gegenüberliegende Öffnungen 8a und 8b auf, die mindestens ein Halteelement für das Bauteil 1 aufnehmen können. Hierzu kann ebenfalls auf die Beschreibung im Zusammenhang mit der Fig. 3 verwiesen werden. Am (gemäß Fig. 2 oberen) Ende 9 des Bauteils 1 ist die Wandungsstärke ebenfalls reduziert, um hier eine erhöhte Elastizität für das Einbringen und Ausbringen des Bauteils aus den entsprechenden Öffnungen des Sanitärgegenstands zu erleichtern.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Sanitärgegenstand in Form einer Handbrause 11 , der in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise im Spritzgussverfahren, vorzugsweise aus ABS, hergestellt ist. Es sind deutlich die ineinander übergehenden wasserführenden Bereiche 12a (Wasserkammer) und 12b (Wasserführungskanal) mit ihren zugehörigen (inneren) Oberflächen zu erkennen. Diese wasserführenden Bereiche werden im Funktionszustand des Sanitärgegenstands vom Wasser/Trinkwasser durchströmt, und zwar in Richtung vom Wasserzulaufbereich (Wassereintritt 13) zum Wasserauslaufbereich (Wasseraustritt 14). Wie bereits in der Beschreibung erläutert, soll bei der galvanischen Metallisierung eine Metallabscheidung in den wasserführenden Bereichen, d. h. auf den (inneren) Oberflächen dieser Bereiche, vermieden werden. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 3 ein Bauteil 1 gemäß Fig. 1 in den Wassereintritt 13 eingebracht, im vorliegenden Fall eingesteckt. Dabei ist der Abschnitt 3 des Bauteils 1 gemäß Fig. 1 in den Wassereintritt 13 eingeführt, wobei das Dichtelement 7 zusammen mit dem Vorsprung 4 mit der Innenwandung des Wassereintritts 13 formschlüssig zusammenwirkt. Durch diese dichtende Verbindung wird bei der Galvanisierung ein Stromfluss in Richtung der wasserführenden Bereiche (12b, 12a) zuverlässig verhindert. Der Abschnitt 2 des Bauteils 1 mit seinen Öffnungen 8a und 8b steht gemäß Fig. 3 aus dem Wassereintritt 13 heraus und unterstützt zum einen die Abkopplung vom Stromfluss und stellt zum anderen über die Öffnungen 8a und 8b eine Möglichkeit zur Halterung des Bauteils 1 bzw. der Handbrause 11 bei der galvanischen Beschichtung selbst zur Verfügung.

Diese Halterung wird beispielsweise dadurch bewerkstelligt, dass man einen oder zwei Haltestäbe durch die beiden gegenüberliegenden Öffnungen 8a und 8b hindurchführt, wobei die Haltestäbe vorzugsweise an einem Warenträger für die galvanische Beschichtung der Handbrause 11 vorgesehen sind. In entsprechender Weise können andere Haltestäbe im Bereich des Wasseraustritts 14 an die Handbrause 11 angreifen. Dann muss die Handbrause 11 , vorzugsweise am Wassereintritt 13 und am Wasseraustritt 14, nur noch kontaktiert werden, und die galvanische Abscheidung kann beginnen.

Es versteht sich, dass in entsprechender Weise das Bauteil 1 ' gemäß Fig. 2 in die Handbrause 11 eingebracht werden kann. Im dargestellten Fall gemäß Fig. 3 ist nur am Wassereintritt 13 ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 vorhanden. In diesen Fällen kann die Dauer der galvanischen Metallisierung unter Stromfluss anhand von Erfah- rungswerten gesteuert werden, um zu gewährleisten, dass nur die äußeren (dekorativen) Oberflächen der Handbrause 11 mit Metall beschichtet werden und keine (unerwünschte) Beschichtung der wasserführenden Bereiche über den Wasseraustritt 14 erfolgt. Da die Metallschicht bei dieser Verfahrensführung, beginnend vom Wassereintritt 13 her, aufwächst, wird in diesen Fällen die galvanische Beschichtung einfach rechtzeitig abgebrochen.

Es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch am Wasseraustritt 14 ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 vorzusehen, das auch dort eine entsprechende Abkopplung der wasserführenden Bereiche vom Stromfluss gewährleistet. In solchen Fällen kann beispielsweise über den Vorsprung 15 des Wasseraustritts 14 ein entsprechendes erfindungsgemäßes Bauteil gesteckt sein.

Aus den Erläuterungen zu Fig. 3 ergibt sich auch, dass andere Konstruktionen eines erfindungsgemäßen Bauteils für das erfindungsgemäße Verfahren möglich sind. So kann beispielsweise in eine entsprechende Nut am Wassereintritt 13 ein entsprechender Dichtring in einer dort angebrachten Nut vorgesehen sein. Dann übernimmt der Dichtring in dieser Nut die Funktion der Stromabkopplung. Vergleichbare Ausführungen lassen sich auch am Wasseraustritt 14 realisieren.

Beispiel

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahren wird im folgenden ein Beispiel für eine geeignete Verfahrensführung dargestellt. Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung durch dieses Beispiel in keiner Weise beschränkt werden soll.

Eine Handbrause, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, aus ABS, z. B. Novo- dur P2MC (Bayer AG, Deutschland) oder Ronvalin TP55 (BASF AG, Deutschland) wird vor der gesamten galvanischen Behandlung mit ei- nem erfindungsgemäßen Bauteil, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, versehen. Dazu wird das Bauteil in der in Fig. 3 dargestellten Weise in den Wassereintritt der Handbrause eingesteckt. Mit Hilfe von Halteelementen wird dann die Handbrause auf einem Galvanikgestell fixiert. Dabei kann auch so vorgegangen werden, dass zunächst die erfindungsgemäßen Bauteile auf alle entsprechenden Halteelemente aufgesetzt werden und dann die Handbrausen mit den bereits auf dem Galvanikgestell befestigten Bauteilen zusammengesteckt werden.

Der so präparierte Brausekörper durchläuft, auf dem Galvanisiergestell fixiert, den gesamten Galvano-Prozess im Durchfahrprinzip. Dieser GaI- vano-Prozess kann beispielhaft wie folgt aussehen:

1. Beizen in 1.000 g/l CrO₃, 55 g/l Cr III 65⁰C 10 min oder in 380 g/l CrO₃, 380 g/l H₂SO₄, 20 g/l Cr IM

65⁰C 10 min

In beiden Fällen enthalten die Beizen etwas Fluortensid wie FT248

(Bayer AG) zur besseren Benetzung.

2. Reduzieren von Resten an 6-wertiger Chromsäure mit einer Lösung aus 10 g/l Hydroxylammoniumsulfat

Raumtemperatur 1-2 min.

3. Vortauchen in verdünnter Salzsäurelösung

1 Teil konzentrierter Salzsäure - 2 Teile Wasser Raumtemperatur 1 min.

4. Aktivieren in einer kolloidalen Sn/Pd-Lösung handelsüblicher Art wie Ultraplast-Aktivierung S41 (Fa. Enthone, Langenfeld) 100 mg/l Pd, 5 g/l Sn Il

35⁰C 5 min. 5. Beschleunigen in einer Oxalsäure-haltigen Lösung wie Ultraplast- Aktivierung S52 (Fa. Enthone, Langenfeld)

50 g/l Oxalsäure, 55⁰C, 5 min.

6. Chemisch Vernickeln mit handelsüblichen chemischen Nickel-Lösungen wie Ultraplast-Ni-S76 (Fa. Enthone, Langenfeld)

5 g/l Ni 30 g/l Nathumhypophosphit-1-hydrat pH ca. 9.0 37⁰C 10 min

7. Dekapieren in 100 g/l H₂SO₄ Raumtemperatur 1 min.

8. Vorvernickeln im Sulfamat-Nickelbad 70 g/l Ni 40 g/l Borsäure

10 g/l Chlorid 50⁰C 2A/dm² 5-10 min.

Nach diesem Arbeitsschritt ist der selektive Mechanismus bereits sichtbar. Die äußeren Bereiche weisen eine Vornickelschicht auf, die Wasserkammer und die Innenwandung des Wasserführungskanals sind im Zustand der chemischen Vernicklung verblieben.

9. Dekapieren in 100 g/l H₂SO₄ Raumtemperatur 1 min.

10. Glanzverkupfern in schwefelsauren Glanzkupferelektrolyten 45 g/l Cu, 100 g/l H₂SO₄

40 mg/l Chlorid 3A/dm²

30 min.

Glanzbildnersystem wie beispielsweise Cuprorapid 1518 (Fa.

Enthone, Langenfeld) 11. Dekapieren (oxidativ) Dekabunt SE (Fa. Enthone, Langenfeld) Raumtemperatur 1 min.

(System aus Na-hydrogensulfat, Fluorid und Na-persulfat)

12. Glanzvernickeln (üblicher Watts-Ansatz aus Nickelsulfat, Nickelchlorid und Borsäure)

70 g/l Ni, 15 g/l Chlorid, 40 g/l Borsäure 60 °C, 4A/dm², 10 min handelsübliches Glanzbildner-System wie Elpelyt SF (Fa. Enthone, Langenfeld)

13. Cr-Aktivierung z. B. 10 g/l CrO₃, 2 g/l Cr IM 50 mg/l H₂SO₄, 50 mg/l Fluorid Raumtemperatur 1 min. kann kathodisch unterstützt sein, ca. 30 mA/dm²

14. Glanzverchromen 350 g/l CrO₃, 2 g/l Cr IM 1 ,4 g/l H₂SO₄; 0,6 g/l Fluorid

43⁰C 4 min.

15. Reduzieren von Resten an 6-wertiger Chromsäure mit einer Lösung aus 10 g/l Hydroxyl-Ammoniumsulfat Raumtemperatur 1-2 min.

16. Trocknen Umluft 70⁰C 10 min.

Es versteht sich, dass zwischen den einzelnen Arbeitsschritten ausreichende Spülvorgänge durchzuführen sind.

17. Strippen der Leitschicht im Wasserführungsbereich z. B. 2 Teile Wasser - 1 Teil Salpetersäure 53 %, Raumtemperatur, ca 60 sec, bis Reste der Leitschicht restlos entfernt sind. Es versteht sich, dass dieser Schritt auch zwischen Pos. 15 und 16 direkt in den Galvano-Automaten integriert werden kann.

Das Verfahren kann vielfältig variiert werden, z. B.

a. Direktmetallisieren:

Ersatz von Schritt 4 durch eine kolloidale Sn/Pd-Lösung mit höherer Pd-Konzentration, z. B. 240 mg/l

Ersatz von Schritt 5 durch eine alkalische kupferhaltige Lösung zur Ausbildung von Pd/Cu-Clustern

Dann kann auf das chemische Vernickeln und das Vornickeln verzichtet werden. Es wird direkt verkupfert.

b. lonogene Aktivierung:

Die kolloidale Sn/Pd-Lösung kann durch eine Palladiumsulfat-, Chromsäure- und Schwefelsäure-enthaltende Lösung ersetzt werden. Der Beschleuniger enthält dann eine organische Bor-Wasserstoff-Verbindung und Natriumhypophosphit. Die Verfahrensschritte 2 und 3 entfallen. Die Chrom-Schwefelsäure als Beize zusätzlich ca. 10 mg/l Pd - gilt auch für das Direktmetallisieren.

c. Nur-Nickel-Verfahren:

Vornickeln (Pos. 8), Dekapieren (Pos. 9), Glanzverkupfern (Pos. 10) werden zu einem Arbeitsschritt in einem Sulfamat-Nickelbad zusammengefasst. Pos. 11 darf dann kein Persulfat enthalten. Es genügt eine H₂SO₄-Dekapierung.

d. Andere Deckschichten als Chrom:

Sicherlich ist Chrom die Standard-Oberfläche der Sanitärarmaturen. Die Deckschicht könnte aber auch aus Reingold, Hartgold, Platin, Palladium, Ruthenium usw. bestehen, solange die Deckschicht gegenüber dem Stripp-Medium resistent ist.