DE10051688C1 - Spüle und Verfahren zum Herstellen einer Spüle - Google Patents

Abstract

Um eine Spüle, insbesondere eine Küchenspüle, umfassend mindestens ein Spülbecken und mindestens einen Armaturentragebereich zum Tragen mindestens einer Armatur, zu schaffen, welche eine hohe Flexibilität bezüglich der Ausgestaltung des Spülbeckens und des Armaturentragebereichs erlaubt, dabei jedoch einfach und mit geringem apparativen Aufwand herstellbar ist, wird vorgeschlagen, daß die Spüle zumindest teilweise durch superplastische Umformung aus einem Ausgangsmaterial hergestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spüle, insbesondere eine Küchenspüle, die mindestens ein Spülbecken und minde­ stens einen Armaturentragebereich zum Tragen mindestens einer Armatur umfaßt.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Spüle, insbesondere einer Küchenspüle, bei dem aus einem Ausgangsmaterial mindestens ein Spülbecken und mindestens ein Armaturentragebereich zum Tragen mindestens einer Armatur gebildet werden.

Solche Spülen und deren Herstellungsverfahren sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 199 07 212 A1, bekannt.

Insbesondere ist es bekannt, eine Edelstahlspüle aus zwei Teilen zusammenzusetzen, nämlich aus einer relativ flachen Schablone, welche einen Auflagerand der Spüle und den Armatu­ rentragebereich umfaßt, und aus einem Spülbecken, welches ge­ trennt von der Schablone durch einen Tiefziehvorgang geformt und im Anschluß an diesen Umformvorgang an die Schablone an­ geschweißt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Schablo­ ne aus einem Blech mit vergleichsweise hoher Materialstärke herzustellen, so daß der Armaturentragebereich eine ausrei­ chende mechanische Festigkeit aufweist, um das Gewicht der Armatur tragen und die auf die Armatur bei deren Bedienung einwirkenden Kräfte, z. B. bei der Betätigung des Mischwähl­ hebels, aufnehmen zu können, während das stark verformte Spülbecken aus einem Blech mit geringerer Materialstärke gebildet werden kann, was zu einem geringeren Gesamtgewicht der Spüle und zu einer leichteren Formbarkeit des Spülbeckens führt. Außerdem lassen sich längs des Randes, an dem das Spülbecken an die Schablone angrenzt, Knicklinien mit sehr kleinen Krümmungsradien realisieren.

Bei diesen bekannten Spülen ist jedoch von Nachteil, daß ihre Herstellung mehrere Herstellungsschritte umfaßt und eine Vielzahl von Fertigungseinrichtungen verlangt, da neben ver­ schiedenen Tiefziehpressen für die Schablone einerseits und das Spülbecken (sowie gegebenenfalls zusätzliche Becken) andererseits auch eine Schweißeinrichtung benötigt wird, um das Spülbecken mit der Schablone zu verbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spüle der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine hohe Flexibilität bezüglich der Ausgestaltung des Spül­ beckens und des Armaturentragebereichs erlaubt, dabei jedoch einfach und mit geringem apparativem Aufwand herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Spüle mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spüle zumindest teilweise durch superplastische Um­ formung aus einem Ausgangsmaterial hergestellt ist.

Superplastische Umformung ist ein Umformverfahren für metal­ lische Ausgangsmaterialien, bei dem das Ausgangsmaterial auf eine relativ hohe Temperatur (typischerweise höher als die Hälfte der Schmelztemperatur des Ausgangsmaterials) erwärmt und mittels eines gegen das Ausgangsmaterial gerichteten Stroms eines Arbeitsgases (im Vergleich zu einem Tiefziehvorgang) langsam umgeformt wird, wobei sehr große Umformungs­ grade erzielbar sind.

Daß eine erfindungsgemäße Spüle durch superplastische Umfor­ mung aus einem Ausgangsmaterial hergestellt worden ist, läßt sich ohne weiteres aus der Gefügestruktur der fertig herge­ stellten Spüle ermitteln. Bei diesem Merkmal handelt es sich somit um ein strukturelles Merkmal der fertig umgeformten Spüle.

Verfahren zur Herstellung metallischer Formteile mittels superplastischer Umformung sind an sich bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere ist es aus dem Artikel von Kuniaki Osada: "Use superplastic duplex stainless for strength and resistance to corrosion in Boeing 737 washroom sinks", erschienen in der Zeitschrift "Nickel", Dezember 1991, Seite 2, bekannt, ein Handwaschbecken durch super­ plastische Umformung aus einem Duplex-Edelstahl herzustellen.

Bei diesem bekannten Handwaschbecken handelt es sich jedoch nicht um eine Spüle, und dieses Handwaschbecken weist auch keinen Armaturentragebereich auf, der zum Tragen einer Arma­ tur vorgesehen ist. Vielmehr weist dieses Handwaschbecken eine im wesentlichen vertikale Rückwand auf, die mit einer im wesentlichen rechteckigen Durchgangsöffnung versehen ist, die dazu dient, einen an einer vertikalen Wand des Flugzeugs be­ festigten Wasserhahn durch die Rückwand des Waschbeckens hin­ durch treten zu lassen. Dieses bekannte Handwaschbecken weist somit keinen Armaturentragebereich auf, welcher eine zur Auf­ nahme des Gewichts einer Spülenarmatur, beispielsweise einer Mischbatterie, und der bei der Bedienung der Armatur auftretenden Kräfte ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen müßte.

Grundsätzlich könnte der Armaturentragebereich der Spüle eine beliebige Orientierung aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der Armaturentragebereich eine im montierten Zu­ stand der Spüle im wesentlichen horizontal ausgerichtete Oberseite aufweist. Dadurch ist eine besonders gleichmäßige Verteilung des Gewichts der zu tragenden Armatur auf den Armaturentragebereich gewährleistet.

Um die Spüle in einfacher Weise an einer Arbeitsplatte fest­ legen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Spüle einen im montierten Zustand der Spüle im wesentlichen horizontal ausgerichteten Befestigungsrand umfaßt.

Vorzugsweise ist dieser Befestigungsrand als Auflagerand aus­ gebildet, mit dessen Unterseite die Spüle auf der Oberseite der Arbeitsplatte aufliegt, wobei dann der Befestigungsrand eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um das gesamte Gewicht der Spüle und der an der Spüle montierten Armatur tragen zu können.

Der Arbeitsgang des nachträglichen Verbindens des Spülbeckens und des Armaturentragebereichs miteinander entfällt, wenn das Spülbecken und der Armaturentragebereich vorteilhafterweise einstückig, insbesondere schweißnahtfrei, miteinander verbun­ den sind.

Besonders zeitsparend ist die erfindungsgemäße Spüle herzu­ stellen, wenn vorgesehen ist, daß die Spüle insgesamt ein­ stückig, insbesondere schweißnahtfrei, ausgebildet ist.

Der Vorteil der Erfindung, eine besonders einfache und zeit­ sparende Herstellung der Spüle zu erlauben, kommt besonders dann zum Tragen, wenn die Spüle neben dem Spülbecken noch mindestens ein weiteres Becken, beispielsweise ein Reste­ becken, umfaßt.

Die erfindungsgemäße Spüle bietet eine besonders hohe Gestal­ tungsflexibilität.

So kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Spüle an ihrer Oberseite mindestens eine in einer glatten Fläche auslaufenden Knicklinie aufweist. Eine solche Gestaltung ist bei den bekannten zweiteiligen Spülen, bei denen das Spülbecken längs einer Schweißlinie mit der Schablone verbun­ den wird, nicht möglich, da ein scharfer Knick mit geringem Krümmungsradius nur an der Schweißnaht zwischen der Schablone und dem Spülbecken realisierbar ist und diese Schweißnaht stets ringförmig geschlossen sein muß.

Unter einer Knicklinie im Sinne dieser Beschreibung ist dabei eine Linie in einer Oberfläche zu verstehen, wobei die Ober­ fläche senkrecht zur Längserstreckung der Linie einen Krümmungsradius von weniger als ungefähr 10 mm aufweist.

Ferner kann vorgesehen sein, daß ein Zwischenbereich zwischen zwei Becken der Spüle eine sehr geringe Ausdehnung senkrecht zu seiner Längserstreckung (von vorzugsweise höchstens unge­ fähr 18 mm, insbesondere höchstens ungefähr 15 mm) und/oder keine ebene Zwischenfläche zwischen den Seitenwänden der beiden Becken aufweist.

Um für die Aufnahme des Gewichts der Armatur eine ausreichen­ de Steifigkeit zur Verfügung zu stellen, ist vorteilhafter­ weise vorgesehen, daß die Materialstärke der Spüle in dem Armaturentragebereich mindestens ungefähr 0,8 mm, vorzugs­ weise mindestens ungefähr 1 mm, beträgt.

Um andererseits das Gesamtgewicht der Spüle und den Material­ bedarf für dieselbe nicht zu stark anwachsen zu lassen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Materialstärke der Seitenwände des Spülbeckens höchstens ungefähr 0,8 mm be­ trägt.

Um eine hinreichende Biegesteifigkeit der Seitenwände des Spülbeckens zu gewährleisten, ist ferner vorgesehen, daß die Materialstärke der Seitenwände des Spülbeckens mindestens ungefähr 0,5 mm beträgt.

Grundsätzlich kommt für die Herstellung der erfindungsgemäßen Spüle jedes Material in Frage, welches superplastisch umform­ bar ist.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das Material der Spüle einen Duplexstahl umfaßt, da dieses Material sowohl chemisch korrosionsbeständig als auch kratzfest ist.

Unter einem Duplexstahl ist dabei ein Stahl zu verstehen, welcher sowohl Austenit als auch Ferrit umfaßt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spüle ist vorgesehen, daß das Material der Spüle den Duplex­ stahl mit der internationalen Bezeichnung 1.4462 und/oder den Duplexstahl mit der internationalen Bezeichnung 1.4362 um­ faßt.

Um hohe Umformgrade bei akzeptablen Umformgeschwindigkeiten zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn das Material der Spüle eine mittlere Korngröße von weniger als ungefähr 10 µm auf­ weist.

Um im Armaturentragebereich der Spüle eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erzielen, ist es günstig, wenn der Armaturentragebereich der Spüle bei der superplastischen Um­ formung nur wenig oder gar nicht verformt wird.

Besonders günstig ist es, wenn die Materialstärke der Spüle in dem Armaturentragebereich mindestens ungefähr die Hälfte, vorzugsweise mindestens ungefähr 2/3, der Anfangsmaterial­ stärke in diesem Bereich vor der superplastischen Umformung beträgt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrun­ de, ein Verfahren zum Herstellen einer Spüle der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, welches eine hohe Flexibilität be­ züglich der Ausgestaltung des Spülbeckens und des Armaturen­ tragebereichs ermöglicht, dabei jedoch einfach und mit ge­ ringem apparativem Aufwand durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 16 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spüle zumindest teilweise durch superplastische Um­ formung aus dem Ausgangsmaterial hergestellt wird.

Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 17 bis 29, deren Vorteile be­ reits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausge­ staltungen der erfindungsgemäßen Spüle beschrieben worden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Spülbeckens mit einem Spülbecken, einem Reste­ becken, einem Armaturentragebereich und einem Abtropfbereich;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht von oben auf die Spüle aus Fig. 1; und

Fig. 3 bis 7 eine schematische Darstellung mehrerer aufeinander­ folgender Phasen eines superplastischen Umformvor­ gangs zur Herstellung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Spüle.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Eine in den Fig. 1 und 2 dargestellte, als Ganzes mit 100 be­ zeichnete Küchenspüle umfaßt ein Spülbecken 102 mit (im mon­ tierten Zustand der Küchenspüle 100) im wesentlichen vertikal ausgerichteten Seitenwänden 104 und einem im wesentlichen horizontal ausgerichteten Beckenboden 106, welcher mit einer Abflußöffnung 107 versehen ist.

Eine erste Seitenwand 104a des Spülbeckens 102 geht an ihrem oberen Rand in eine (im montierten Zustand der Küchenspüle 100) im wesentlichen horizontal ausgerichteten Abtropfbereich 108 über.

Eine zweite Seitenwand 104b des Spülbeckens 102 geht in einem ersten, der ersten Seitenwand 104a benachbarten Bereich an ihrem oberen Rand in einen (im montierten Zustand der Küchen­ spüle 100) im wesentlichen horizontal ausgerichteten Arma­ turentragebereich 110 über.

Der Armaturentragebereich 110 trägt (im montierten Zustand der Küchenspüle 100) eine Armatur, beispielsweise eine Misch­ batterie 112 mit einem Wasserauslaß 114 und einem Mischwähl­ hebel 116.

Die Mischbatterie 112 erstreckt sich mit ihrem unteren Ende durch eine (nicht dargestellte) Durchgangsöffnung in dem Armaturentragebereich 110 hindurch und ist mittels einer (ebenfalls nicht dargestellten) Verschraubung an dem Arma­ turentragebereich 110 des Spülbeckens 102 lösbar festgelegt.

An das untere Ende der Mischbatterie 112 sind ferner Zulei­ tungen für Kaltwasser und Warmwasser angeschlossen.

Das Gewicht der Mischbatterie 112 wird von dem Armaturen­ tragebereich 110 des Spülbeckens 102 getragen. Der Armaturentragebereich 110 nimmt auch alle übrigen Kräfte auf, die bei der Bedienung der Mischbatterie 112 auftreten können, beispielsweise beim Betätigen des Mischwählhebels 116.

In einem zweiten, der ersten Seitenwand 104a abgewandten Be­ reich geht die zweite Seitenwand 104b an ihrem oberen Rand in einen (im montierten Zustand der Küchenspüle 100) im wesent­ lichen horizontal ausgerichteten Zwischensteg 118 über, wel­ cher seinerseits an seinem dem Spülbecken 102 abgewandten Längsrand in eine erste Seitenwand 120a eines Restebeckens 122 übergeht.

Das Restebecken 122 umfaßt zwei weitere Seitenwände 120b und 120c, welche zusammen mit der ersten Seitenwand 120a einen sich nach unten verjüngenden Trichter bilden, an dessen Boden eine Abflußöffnung 124 angeordnet ist.

Die Tiefe des Restebeckens 122 ist geringer als die Tiefe des Spülbeckens 102, so daß die Abflußöffnung 124 des Reste­ beckens 122 oberhalb der Abflußöffnung 107 des Spülbeckens 102 angeordnet ist.

Eine dritte Seitenwand 104a des Spülbeckens 102 geht an ihrem oberen Rand in einen (im montierten Zustand der Küchenspüle 100) im wesentlichen horizontal ausgerichteten Befestigungs­ rand 126 über, welcher das Spülbecken 102, das Restebecken 122 und den Abtropfbereich 108 der Küchenspüle 100 ringförmig umgibt.

Mit dem Befestigungsrand 126 liegt die Küchenspüle 100 im montierten Zustand auf der Oberseite einer (nicht dargestell­ ten) Arbeitsplatte auf, wobei sich die Küchenspüle 100 durch einen Ausschnitt in der Arbeitsplatte hindurch erstreckt und mittels geeigneter Befestigungseinrichtungen lösbar an der Arbeitsplatte festgelegt ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, befindet sich die Oberseite des Befestigungsrandes 126 auf derselben Höhe wie die Oberseite des Armaturentragebereichs 110, so daß der Armaturentragebereich 110 knick- und nahtlos in den Befesti­ gungsrand 126 übergeht.

Zwischen dem Befestigungsrand 126 und dem Abtropfbereich 108 der Küchenspüle 100 ist ferner ein Ablaufbereich 128 vorgese­ hen, welcher eine Mehrzahl von Ablaufrinnen 130 aufweist, die auf die Oberseite des Abtropfbereichs 108 münden.

Die Oberseite 125 des Zwischenstegs 118 liegt etwas tiefer als der Armaturentragebereich 110 und der Befestigungsrand 126 (s. Fig. 1) und endet an der zweiten Seitenwand 104b des Spülbeckens 102 in einem Zwickel, der von einer inneren Knicklinie 127 und einer äußeren Knicklinie 129 begrenzt wird, welche beide an dem Punkt 131 in die glatte, knickfreie Innenseite der Seitenwand 104b auslaufen.

Die vorstehend beschriebene Küchenspüle 100 ist (bis auf eventuell angeschweißte Befestigungsmittel zum Festlegen der Küchenspüle an der Arbeitsplatte) einstückig, insbesondere schweißnahtfrei, ausgebildet und mittels eines superplasti­ schen Umformvorgangs hergestellt, welcher nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 beschrieben werden wird.

Die zur Herstellung der Küchenspüle 100 verwendete Umformvor­ richtung 132 (s. Fig. 3) umfaßt einen oberen Stempel 134 mit einem von der Unterseite des oberen Stempels 134 nach unten vorstehenden, ringförmig ausgebildeten Niederhalter 136 und einen unteren Stempel 138, dessen dem oberen Stempel 134 zugewandte Oberseite 140 der Form der herzustellenden Küchen­ spüle 100 entspricht.

Der obere Stempel 134 und/oder der untere Stempel 138 beste­ hen beispielsweise aus Nickel oder aus einem hochtemperatur­ beständigen keramischen Material.

Durch das Innere des oberen Stempels 134 verläuft ein Ar­ beitsgas-Zuführkanal 142, der über eine (nicht dargestellte) Arbeitsgas-Zuführleitung an ein Arbeitsgas-Zuführgebläse an­ geschlossen ist und an der Unterseite 144 des oberen Stempels 134 in einer Arbeitsgas-Zuführöffnung 146 mündet.

Durch das Innere des unteren Stempels 138 verlaufen mehrere Gasabführkanäle 148, die einerseits an der Oberseite 140 des unteren Stempels 138 in jeweils einer Gasabführöffnung 150 münden und an ihrem der jeweiligen Gasabführöffnung 150 abge­ wandten Ende in einen Gasabführsammelkanal 152 münden.

Der Gasabführsammelkanal 152 in dem unteren Stempel 138 ist an eine (nicht dargestellte) Gasabführleitung angeschlossen.

Der obere Stempel 134 und der untere Stempel 138 sind von je­ weils einer Heizeinrichtung 154 umgeben, welche beispiels­ weise als elektrische Widerstandsheizung mit Heizdrähten 156 ausgebildet sein kann.

Jede der Heizeinrichtungen 154 ist ihrerseits von einer Wärmeisolation 158 umgeben, um die Wärmeverluste während des Umformvorgangs möglichst gering zu halten.

Der obere Stempel 134 und der untere Stempel 138 sind mittels (nicht dargestellter) geeigneter Bewegungseinrichtungen längs der durch den Pfeil 160 angegebenen Bewegungsrichtung relativ zueinander bewegbar.

Mit der vorstehend beschriebenen Umformvorrichtung 132 wird das superplastische Umformverfahren zur Herstellung der Küchenspüle 100 wie folgt durchgeführt:
Zunächst werdender obere Stempel 134 und der untere Stempel 138 der Umformvorrichtung 132 längs der Bewegungsrichtung 160 auseinanderbewegt, so daß eine im wesentlichen ebene Platine 162 eines Ausgangsmaterials zwischen die beiden Stempel 134 und 138 eingeführt werden kann.

Als Ausgangsmaterial kommt grundsätzlich jedes superplastisch verformbare Material in Betracht.

Als besonders geeignete Ausgangsmaterialien haben sich super­ plastisch verformbare Duplex-Edelstähle erwiesen.

Solche Duplexstähle umfassen sowohl Austenit-Phasen als auch Ferrit-Phasen und weisen eine hohe chemische Korrosionsbe­ ständigkeit und mechanische Kratzfestigkeit auf.

Zur superplastischen Umformung eignen sich insbesondere sol­ che Duplexstähle, bei denen die mittlere Korngröße weniger als ungefähr 10 µm beträgt.

Als besonders geeignet hat sich der Duplexstahl mit der internationalen Bezeichnung 1.4462 erwiesen. Dieser Duplex­ stahl enthält Kohlenstoff in einem Anteil von ungefähr 0,02 Gewichtsprozent, Stickstoff in einem Anteil von ungefähr 0,17 Gewichtsprozent, Chrom in einem Anteil von 22 Gewichtspro­ zent, Nickel in einem Anteil von 5,7 Gewichtsprozent und Molybdän in einem Anteil von 3,1 Gewichtsprozent.

Gut geeignet ist auch der Duplexstahl mit der internationalen Bezeichnung 1.4362. Dieser Duplexstahl enthält Kohlenstoff in einem Anteil von ungefähr 0,02 Gewichtsprozent, Stickstoff in einem Anteil von ungefähr 0,10 Gewichtsprozent, Chrom in einem Anteil von ungefähr 23 Gewichtsprozent, Nickel in einem Anteil von ungefähr 4,8 Gewichtsprozent und Molybdän in einem Anteil von ungefähr 0,3 Gewichtsprozent.

Nach dem Einführen des Ausgangsmaterials zwischen die beiden Stempel 134 und 138 werden diese Stempel längs der Bewegungs­ richtung 160 aufeinander zu bewegt, bis die Platine 162 zwi­ schen dem Niederhalter 136 des oberen Stempels 134 und der Oberseite 140 des unteren Stempels 138 festgeklemmt ist (s. Fig. 4).

In diesem geschlossenen Zustand der Umformvorrichtung 132 bildet der Zwischenraum zwischen der Unterseite 144 des obe­ ren Stempels 134 und der Oberseite der Platine 162 einen obe­ ren Arbeitsgas-Raum 164, in den der Arbeitsgas-Zuführkanal 142 mündet und welcher im wesentlichen gasdicht gegenüber der Umgebung und gegenüber dem unteren Gasraum 166 abgeschlossen ist, welcher durch den Zwischenraum zwischen der Oberseite 140 des unteren Stempels 138 und der Unterseite der Platine 162 gebildet ist.

Nachdem die Umformvorrichtung 132 in die in Fig. 4 darge­ stellte geschlossene Stellung gebracht worden ist, werden die Heizeinrichtungen 154 in Betrieb genommen, um die beiden Stempel 134 und 138 und infolgedessen auch die Platine 162 auf eine Umformtemperatur zu bringen, welche mindestens der Hälfte der Schmelztemperatur des Ausgangsmaterials ent­ spricht, ohne jedoch die Schmelztemperatur des Ausgangsmate­ rials zu erreichen.

Bei Verwendung eines Duplex-Edelstahls als Ausgangsmaterial liegt die bevorzugte Umformtemperatur im Bereich von ungefähr 800°C bis ungefähr 1000°C.

Ist die gewünschte Umformtemperatur erreicht, so wird das Arbeitsgas-Zuführgebläse in Betrieb genommen, um dem Arbeits­ gas-Raum 164 das Arbeitsgas aus einem (nicht dargestellten) Arbeitsgas-Reservoir zuzuführen.

Als Arbeitsgas wird ein Gas verwendet, welches bei der ge­ wählten Umformtemperatur nicht mit dem Ausgangsmaterial reagiert. Vorzugsweise wird ein inertes Gas wie Stickstoff oder Argon verwendet.

Der Druck, unter dem das Arbeitsgas dem Arbeitsgas-Raum 164 mittels des Arbeitsgas-Zuführgebläses zugeführt wird, wird so gewählt, daß eine gewünschte Umformgeschwindigkeit dϕ/dt des Ausgangsmaterials erzielt wird.

Der Betrag der bevorzugten Umformgeschwindigkeit liegt zwi­ schen ungefähr 10^-1s^-1 und ungefähr 10^-5s^-1. Der Umformgrad ϕ ist dabei wie folgt definiert:

ϕ = ln(H₁/H₀),

wobei ln den natürlichen Logarithmus (d. h. den Logarithmus zur Basis e), H₀ die Materialstärke vor der Umformung und H₁ die Materialstärke nach erfolgter Umformung bezeichnet.

Der Überdruck des Arbeitsgases, der erforderlich ist, um eine Umformgeschwindigkeit in dem vorstehend genannten Bereich zu erzielen, liegt in der Regel zwischen 1 bar und 15 bar.

Der zur Erzielung einer vorgegebenen Umformgeschwindigkeit erforderliche Druck des Arbeitsgases kann während des Umform­ vorgangs variieren; bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Umformverfahrens wird der Druck des Arbeitsgases während des Umformvorganges so gesteuert oder geregelt, daß die Umform­ geschwindigkeit dϕ/dt während des gesamten Umformvorganges im wesentlichen konstant bleibt.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, verformt sich das Ausgangs­ material bei der Umformtemperatur unter dem Druck des in den Arbeitsgas-Raum 164 eingeblasenen Arbeitsgases in der Weise, daß die nicht von dem unteren Stempel 138 abgestützten Berei­ che des Ausgangsmaterials sich in den Gasraum 166 hinein aus­ wölben, während sich die von dem unteren Stempel 138 abge­ stützten Bereiche des Arbeitsmaterials nur geringfügig oder gar nicht verformen.

In dem Gasraum 166 befindliche Luft oder Arbeitsgas, das auf­ grund von Undichtigkeiten aus dem Arbeitsgas-Raum 164 in den Gasraum 166 gelangt, wird aus dem Gasraum 166 durch die Gasabführöffnungen 150, die Gasabführkanäle 148 und den Gasabführsammelkanal 152 abgeführt, so daß sich in dem Gas­ raum 166 kein Gegendruck aufbauen kann.

Die Umformung des Arbeitsmaterials erfolgt mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die kleinen Körner im Gefüge des Aus­ gangsmaterials sich leicht aneinander vorbei bewegen können, wodurch sehr hohe Umformgrade und Knicklinien mit sehr kleinen Krümmungsradien erzielbar sind.

Die superplastische Umformung des Arbeitsmaterials durch das (beim Durchleiten durch den oberen Stempel 134 ebenfalls auf die Umformtemperatur erwärmte) Arbeitsgas wird fortgesetzt, bis das Arbeitsmaterial überall an der Oberseite 140 des un­ teren Stempels 138 anliegt und somit die gewünschte Endform der Küchenspüle 100 erreicht ist (s. Fig. 6).

Die hierfür typischerweise benötigte Umformzeit liegt im Be­ reich von ungefähr einer halben Stunde bis zu ungefähr einer Stunde.

Nach Erreichen der endgültigen Gestalt der Küchenspüle 100 wird die Arbeitsgas-Zufuhr durch Abschalten des Arbeitsgas- Zuführgebläses unterbrochen.

Ferner werden die Heizeinrichtungen 154 abgeschaltet, um ein Abkühlen der Stempel 134 und 138 sowie der Küchenspüle 100 zu ermöglichen.

Um das Abkühlen der Küchenspüle 100 zu beschleunigen, werden der obere Stempel 134 und der untere Stempel 138 längs der Bewegungsrichtung 160 auseinander bewegt, um die Umformvor­ richtung 132 in die in Fig. 7 dargestellte geöffnete Stellung zu bringen.

Ist die Küchenspüle 100 hinreichend abgekühlt, wird sie aus der Umformvorrichtung 132 entnommen.

Nach der Entnahme der Küchenspüle 100 aus der Umformvorrich­ tung 132 kann die Küchenspüle 100 nachbearbeitet, insbeson­ dere poliert, werden.

Claims (29)

1. Spüle, insbesondere Küchenspüle, umfassend mindestens ein Spülbecken (102) und mindestens einen Armaturentra­ gebereich (110) zum Tragen mindestens einer Armatur (112), dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) zumindest teilweise durch superplasti­ sche Umformung aus einem Ausgangsmaterial hergestellt ist.

2. Spüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armaturentragebereich (110) eine im montierten Zustand der Spüle (100) im wesentlichen horizontal ausgerich­ tete Oberseite aufweist.

3. Spüle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spüle (100) einen im montierten Zustand der Spüle (100) im wesentlichen horizontal aus­ gerichteten Befestigungsrand (126) umfaßt.

4. Spüle nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsrand (126) als Auflagerand ausgebildet ist.

5. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spülbecken (102) und der Armaturen­ tragebereich (110) einstückig, insbesondere schweiß­ nahtfrei, miteinander verbunden sind.

6. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spüle (100) bis auf Befestigungs­ mittel der Spüle (100) einstückig, insbesondere schweißnahtfrei, ausgebildet ist.

7. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spüle (100) neben dem Spülbecken (102) mindestens ein weiteres Becken (122) umfaßt.

8. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spüle (100) an ihrer Oberseite minde­ stens eine in einer glatten Fläche auslaufende Knick­ linie aufweist.

9. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Materialstärke der Spüle (100) in dem Armaturentragebereich (110) mindestens ungefähr 0,8 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 1 mm, beträgt.

10. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Materialstärke der Seitenwände (104) des Spülbeckens höchstens ungefähr 0,8 mm beträgt.

11. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialstärke der Seitenwände (104) des Spülbeckens (102) mindestens ungefähr 0,5 mm beträgt.

12. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material der Spüle einen Duplex­ stahl umfaßt.

13. Spüle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Spüle den Duplexstahl 1.4462 und/oder den Duplexstahl 1.4362 umfaßt.

14. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material der Spüle eine mittlere Korngröße von weniger als ungefähr 10 µm aufweist.

15. Spüle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialstärke der Spüle (100) in dem Armaturentragebereich (110) mindestens ungefähr die Hälfte, vorzugsweise mindestens ungefähr 2/3, der Anfangsmaterialstärke beträgt.

16. Verfahren zum Herstellen einer Spüle (100), insbeson­ dere einer Küchenspüle, bei dem aus einem Ausgangsmate­ rial mindestens ein Spülbecken (102) und mindestens ein Armaturentragebereich (110) zum Tragen mindestens einer Armatur (112) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) zumindest teilweise durch super­ plastische Umformung aus dem Ausgangsmaterial herge­ stellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Armaturentragebereich (110) so ausgebildet wird, daß er eine im montierten Zustand der Spüle (100) im wesentlichen horizontal ausgerichtete Oberseite auf­ weist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) so ausgebildet wird, daß sie einen im montierten Zustand der Spüle (100) im wesentlichen horizontal ausgebildeten Befesti­ gungsrand (126) umfaßt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülbecken (102) und der Arma­ turentragebereich (110) einstückig, insbesondere schweißnahtfrei miteinander ausgebildet werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) einstückig, insbe­ sondere schweißnahtfrei, ausgebildet wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) so ausgebildet wird, daß sie neben dem Spülbecken (102) mindestens ein weiteres Becken (122) umfaßt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüle (100) so ausgebildet wird, daß sie an ihrer Oberseite mindestens eine in einer glatten Fläche auslaufende Knicklinie aufweist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Armaturentragebereich (110) so ausgebildet wird, daß dessen Materialstärke nach dem Umformvorgang mindestens ungefähr 0,8 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 1 mm, beträgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial so umgeformt wird, daß die Materialstärke der Seitenwände (104) des Spülbeckens (102) nach dem Umformvorgang höchstens un­ gefähr 0,8 mm beträgt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial so umgeformt wird, daß die Materialstärke der Seitenwände (104) des Spülbeckens (102) nach dem Umformvorgang mindestens un­ gefähr 0,5 mm beträgt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für die Spüle (100) ein Duplexstahl verwendet wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für die Spüle (100) der Duplex­ stahl 1.4462 und/oder der Duplexstahl 1.4362 verwendet wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für die Spüle (100) ein Material mit einer mittleren Korngröße von weniger als ungefähr 10 µm verwendet wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial so umgeformt wird, daß die endgültige Materialstärke der Spüle (100) in dem Armaturentragebereich (110) mindestens ungefähr die Hälfte, vorzugsweise mindestens ungefähr 2/3, der anfänglichen Materialstärke beträgt.