WO2014005880A1 - Mould and method for producing a moulded part and a moulded part - Google Patents

Mould and method for producing a moulded part and a moulded part Download PDF

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WO2014005880A1
WO2014005880A1 PCT/EP2013/063206 EP2013063206W WO2014005880A1 WO 2014005880 A1 WO2014005880 A1 WO 2014005880A1 EP 2013063206 W EP2013063206 W EP 2013063206W WO 2014005880 A1 WO2014005880 A1 WO 2014005880A1
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Herbert Münzenberger
Andreas OBER
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Hilti Aktiengesellschaft
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Abstract

In a mould (16) for producing a moulded part (10) having a core (12), particularly of mineral wool, and a foamed-in-place piece (14) of a possibly intumescent material substantially completely surrounding the core (12), with two mould halves (18, 22) which can move with respect to one another and together define a cavity (28) which represents the moulded part (10), at least one spacer (30) is provided on one of the mould halves (18, 22), on which spacer the core (12) can be fixed and which spacer prescribes the position of the core (12) in the cavity (28).

Description

Form und Verfahren zur Herstellung eines Formteils sowie Formteil  Mold and method for producing a molded part and molded part
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung eines Formteils mit einem Kern, insbesondere ein Schaumformteil mit einem Kern aus Mineralwolle, und einer Umschäumung aus einem geschäumten, gegebenenfalls intumeszierenden Material, die den Kern im Wesentlichen vollständig umschließt, mit zwei Formhälften, die gegeneinander verfahren werden können und gemeinsam einen Hohlraum definieren, der das Formteil abbildet. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formteils sowie ein solches Formteil. Formteile aus einem geschäumten, intumeszierenden Material werden im Baubereich zur Herstellung von Brandabschottungen verwendet. Das geschäumte, intumeszierende Material dehnt sich unter Hitzeeinwirkung, beispielsweise bei einem Brand, aus und kann somit Öffnungen dicht verschließen und eine Ausbreitung von Feuer und/oder Rauch verhindern. Aber auch zur Abdichtung von Öffnungen in Bauteilen, an Stellen, an denen keine Brandschutzwirkung erforderlich ist, werden geschäumte Formteile eingesetzt, die keine Brandschutzadditive enthalten. Hierbei kommen in Wesentlichen Formteile in Form von (Bau)steinen und Stopfen. The invention relates to a mold for producing a molded part with a core, in particular a foam molding with a core of mineral wool, and a foam of a foamed, optionally intumescent material which substantially completely surrounds the core, with two mold halves, which can be moved against each other and together define a cavity that images the molding. The invention further relates to a method for producing such a molded part and such a molded part. Moldings made of a foamed, intumescent material are used in the construction sector for the production of fire barriers. The foamed, intumescent material expands under the action of heat, for example in a fire, and can thus close openings tightly and prevent the spread of fire and / or smoke. But also for the sealing of openings in components, in places where no fire protection effect is required, foamed moldings are used, which do not contain fire protection additives. Here are essentially molded parts in the form of (building) stones and plugs.
Aufgrund der hohen Kosten des geschäumten Materials an sich und der zusätzlichen Kosten für die Brandschutzadditive, wenn das geschäumte Material intumeszierende Eigenschaften haben soll, werden solche Formteile häufig mit einem Kern aus einem anderen, günstigeren Material, beispielsweise Mineralwolle, hergestellt. Dieser Mineralwollkern wird üblicherweise in einer Form mit einem Material, das bei der Herstellung aufschäumt, umspritzt. Bei der Herstellung eines solchen Formteils in einer Form ergibt sich das Problem, insbesondere beim Spritzgießen oder Reaktionsspritzgießen (auch RSG-Verfahren), dass der Kern häufig nicht gleichmäßig mit dem Material der Umschäumung umschäumt werden kann. Hat der Kern eine höhere Dichte als das flüssige bzw. das noch nicht aufgeschäumte Material für die Umschäumung, sinkt der Kern in der Form zu Boden. Ist die Dichte des Kerns geringer als die des Materials für die Umschäumung, schwimmt der Kern in der Form auf Material für die Umschäumung auf und wird an den Deckel der Form gedrückt. In beiden Fällen liegt der Kern an der Innenseite der Form an und kann nicht mehr gleichmäßig mit dem Material für die Umschäumung umschäumt werden. Due to the high cost of the foamed material per se and the additional cost of the fire protection additives when the foamed material is to have intumescent properties, such moldings are often made with a core of another, more favorable material, for example mineral wool. This mineral wool core is usually overmoulded in a mold with a material which foams during manufacture. In the production of such a molded part in a mold, the problem arises, in particular in injection molding or reaction injection molding (also RSG process) that the core often can not be foamed evenly with the material of the foam. If the core has a higher density than the liquid or unfoamed foam material, the core in the mold sinks to the bottom. If the density of the core is lower than that of the foam material, the core in the mold floats on foam material and is pressed against the lid of the mold. In both cases, the core lies against the inside of the mold and can no longer be foamed evenly with the material for the foam coating.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Form zur Herstellung eines solchen Formteils bereitzustellen, die eine gleichmäßige Umschäumung des Kerns mit einem gegebenenfalls intumeszierenden Material ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formteils bereitzustellen, das eine gleichmäßige Umschäumung des Kerns ermöglicht sowie ein mit einem solchen Verfahren oder einer solchen Form hergestelltes Formteil bereitzustellen. Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe eine Form zur Herstellung eines Formteils mit einem Kern, insbesondere aus Mineralwolle, und einer den Kern im Wesentlichen vollständig umschließenden Umschäumung aus einem geschäumten, Material vorgesehen, mit zwei Formhälften, die gegeneinander verfahren werden können und gemeinsam einen Hohlraum definieren, der den Formteil abbildet, wobei an einer der Formhälften zumindest ein Abstandhalter vorgesehen ist, an dem der Kern fixiert werden kann und der die Position des Kerns im Hohlraum vorgibt. Der Abstandhalter dient dazu, den Kern in der gewünschten Position zu fixieren, so dass dieser in der Form mit dem Material für die Umschäumung umschäumt werden kann. Der Kern wird durch den Abstandhalter beabstandet von allen Wänden der Form gehalten, so dass das Material für die Umschäumung den Kern vollständig umschäumen kann. Ein Aufschwimmen des Kerns in der Form, falls dieser eine geringere Dichte hat als das geschäumte oder aufzuschäumende Material, ist ebenso ausgeschlossen wie ein Absinken auf den Boden der Form bei einer höheren Dichte. Um eine bessere Fixierung des Kerns zu erzielen, kann der Abstandhalter beispielsweise zumindest einen dornartigen Fortsatz aufweisen, der in den Kern eingeschoben werden kann, sowie einen Anschlag, an dem der Kern anliegen kann. Da der Kern üblicherweise aus einem leichten, porösen Material besteht, kann der dornartige Fortsatz einfach in diesen eingeschoben werden, wodurch eine sichere Lagefixierung des Kerns erzielt werden kann. Der Kern wird soweit auf den Fortsatz aufgeschoben, bis dieser am Kern anliegt, so dass die Position des Kerns eindeutig festgelegt ist. Der Abstandhalter ist beispielsweise an der oberen Formhälfte angeordnet, so dass der Kern, falls dieser aufgrund seines geringen Gewichts auftreibt, gegen den Anschlag gedrückt wird. Die dornartigen Fortsätze und der Anschlag können in dieser Ausführungsform zum Boden der Form gerichtet sein, so dass der Kern gegen den Anschlag gedrückt wird. The object of the invention is to provide a mold for the production of such a molded part, which allows a uniform foaming of the core with an optionally intumescent material. The object of the invention is also to provide a method for producing such a molded article, which allows a uniform foam around the core and to provide a molded article produced by such a method or such a form. According to the invention for solving this problem, a mold for producing a molded part with a core, in particular mineral wool, and a substantially completely surrounding the core foaming of a foamed, material provided with two mold halves, which can be moved against each other and together define a cavity , which images the molding, wherein at least one spacer is provided on one of the mold halves, on which the core can be fixed and which predetermines the position of the core in the cavity. The spacer is used to fix the core in the desired position, so that it can be foamed in the mold with the material for the foam. The core is held spaced from all walls of the mold by the spacer so that the foam material can completely foam the core. Flooding of the core in the mold, if it has a lower density than the foamed or foamed material, is also ruled out, as is sinking to the bottom of the mold at a higher density. In order to achieve a better fixation of the core, the spacer may for example have at least a thorn-like extension which can be inserted into the core, as well as a stop against which the core can rest. Since the core is usually made of a light, porous material, the thorn-like extension can be easily inserted into this, whereby a secure fixing of the core position can be achieved. The core is pushed onto the extension until it touches the core, so that the position of the core is clearly defined. The spacer is arranged, for example, on the upper mold half, so that the core, if it drifts due to its low weight, is pressed against the stop. The spike-like extensions and the stop can be directed in this embodiment to the bottom of the mold, so that the core is pressed against the stop.
Vorzugsweise sind an der unteren Formhälfte und/oder der oberen Formhälfte Einspritzöffnungen für das Material für die Umschäumung vorgesehen, so dass ein gleichmäßiges Einspritzen des Materials möglich ist. Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit einem Kern, insbesondere aus Mineralwolle, und einer Umschäumung aus einem geschäumten Material vorgesehen, wobei eine erfindungsgemäße Form verwendet wird und die folgenden Schritte vorgesehen sind: Preferably, injection openings for the material for the foam are provided on the lower mold half and / or the upper mold half, so that a uniform injection of the material is possible. According to the invention, a method for producing a molded part with a core, in particular made of mineral wool, and a foaming of a foamed material is further provided, wherein a mold according to the invention is used and the following steps are provided:
Fixieren des Kerns in der Form am Abstandhalter,  Fixing the core in the mold to the spacer,
- Füllen der Form mit dem aufzuschäumenden Material bzw. den Filling the mold with the material to be foamed or
Vorläuferkomponenten hiervon, Precursor components thereof,
Schließen der Form,  Closing the mold,
- Aushärten des Materials bzw. Ausreagieren der Vorläuferkomponenten, und Entnahme des fertigen Formteils aus der Form.  - Hardening of the material or Ausreagieren the precursor components, and removal of the finished molding from the mold.
Da der Kern durch den Abstandhalter lagefest in der Form fixiert ist, kann dieser vollständig von dem Material für die Umschäumung umspritzt werden, ohne dass dieser aufgrund der unterschiedlichen Dichte Aufschwimmen oder Absinken kann. Auch ein seitliches Verschieben, falls das Material für die Umschäumung nicht gleichmäßig in die Form gefüllt wird, ist sicher ausgeschlossen. Das Material für die Umschäumung kann beispielsweise vor dem Schließen der Form in diese eingefüllt werden und der Kern anschließend, beispielsweise beim Schließen der Form, zumindest teilweise in das Material eingedrückt werden. Der Kern verdrängt dabei das Material, wobei dieses um den Kern herumfließt und diesen annähernd vollständig umschließt. Die Materialmenge, die in die Form eingefüllt wird, ist dabei so bemessen, dass diese bei geschlossener Form den verbleibenden Raum in der Form vollständig ausfüllt. Das Material kann aber auch nach dem Schließen der Form in diese eingefüllt werden, wobei auch am Deckel Einspritzöffnungen vorgesehen sein können, so dass eine gleichmäßige Umspritzung des Kerns möglich ist. Since the core is fixed by the spacer positionally fixed in the mold, it can be completely encapsulated by the material for the foam without this can float or sink due to the different density. Even a lateral displacement, if the material for the foam is not evenly filled in the mold, is certainly excluded. The material for the foam can be filled, for example before closing the mold in this and the core then, for example, when closing the mold, at least partially pressed into the material. The core displaces the material, which flows around the core and this almost completely encloses. The amount of material that is filled into the mold is so dimensioned that it completely fills the remaining space in the mold when the mold is closed. However, the material can also be filled into the mold after the mold has been closed, wherein injection openings can also be provided on the lid, so that a uniform encapsulation of the core is possible.
Das Material für die Umschäumung kann beispielsweise ein Schaum, insbesondere ein PUR-Schaum sein, der sich nach dem Einfüllen in die Form ausdehnt und die Hohlräume in der Form ausfüllt. Alternativ, wie etwa beim RSG-Verfahren, können auch die Vorläuferkomponenten des Materials in die Form gefüllt werden, so dass diese in der Form miteinander unter Aufschäumen reagieren und so die Hohlräume in der Form ausfüllen. Da sich das Material nach dem Einspritzen in die Form oder, wie beim RSG-Verfahren erst in der Form gebildete Material ausdehnt, muss die Form zu Beginn des Spritzvorgangs also nicht vollständig mit dem Material bzw. dem Vorläufergemisch gefüllt sein. The material for the foam can be, for example, a foam, in particular a polyurethane foam, which expands after filling into the mold and fills the cavities in the mold. Alternatively, as with the RSG process, the precursor components of the material may also be filled into the mold so that they react with each other in the mold to foam and thus fill the cavities in the mold. Since the material expands after injection into the mold or, as in the RSG process, the material formed in the mold, the mold does not have to be completely filled with the material or the precursor mixture at the beginning of the injection process.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Formteil mit einem Kern, insbesondere aus Mineralwolle oder einem ähnlichen Material, und einer Umschäumung aus einem geschäumten Material, insbesondere einem intumeszierenden Material vorgesehen, das den Kern im Wesentlichen vollständig umschließt, wobei in der Umschäumung Löcher vorgesehen sind, die bis zum Kern reichen. Durch diese Löcher kann beim Einbau des Formteils etwa in eine Bauteilöffnung Luft aus dem Inneren des Formteils entweichen. Das Formteil kann dadurch einfacher verformt beziehungsweise komprimiert werden und so einfacher in einen Durchbruch oder eine Aussparung eingesetzt oder an diesen angepasst werden. Zweckmäßig hat das Material der Umschäumung eine Dichte von 80 bis 400 kg/m3 und der Mineralwollkern eine Dichte von 60 bis 100 kg/m3. Weist der Kern eine größere Dichte auf, ist dieser kaum noch komprimierbar, so dass das Formteil 10 schlecht verformbar ist. Vorzugsweise hat das Material intumeszierende Eigenschaften, wofür in dem Material ein aschebildendes und gegebenenfalls intumeszierendes Stoffgemisch, welches in dem Material, insbesondere homogen verteilt ist. According to the invention, a molded part with a core, in particular made of mineral wool or a similar material, and a foam of a foamed material, in particular an intumescent material is provided, which substantially completely surrounds the core, wherein holes are provided in the foam, the up to to the core. Through these holes, air can escape from the interior of the molded part when the molded part is installed, for example, into a component opening. As a result, the molded part can be more easily deformed or compressed and thus used more easily in a breakthrough or a cutout or adapted to it. Suitably, the material of the foam has a density of 80 to 400 kg / m 3 and the mineral wool core has a density of 60 to 100 kg / m 3 . If the core has a greater density, it is barely compressible, so that the molded part 10 is poorly deformable. Preferably, the material has intumescent properties, for which in the material an ash-forming and optionally intumescent substance mixture, which is distributed in the material, in particular homogeneously.
Das Material für die Umschäumung besteht dabei bevorzugt aus einem schäumbaren Bindemittel, das als verbundbildender Träger für die Brandschutzadditive dient. Der verbundbildenden Träger ist bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Polyurethanen, Phenolharzen, Polystyrolen, Polyolefinen, wie Polyethylen und/oder Polybutylen, Melaminharzen, Melaminharzschäumen, synthetischem oder natürlichem Kautschuk, Cellulose, Elastomeren und Gemischen davon, wobei Polyurethane bevorzugt sind. The material for the foam coating preferably consists of a foamable binder which serves as a composite-forming carrier for the fire protection additives. The composite-forming carrier is preferably selected from the group consisting of polyurethanes, phenolic resins, polystyrenes, polyolefins such as polyethylene and / or polybutylene, melamine resins, melamine resin foams, synthetic or natural rubber, cellulose, elastomers, and mixtures thereof, with polyurethanes being preferred.
Das aschebildende und gegebenenfalls intumeszierende Stoffgemisch umfasst die üblichen und dem Fachmann bekannten Brandschutzadditive, welche im Brandfall, also unter Hitzeeinwirkung aufschäumen und dabei einen die Flammenausbreitung hindernden Schaum ausbilden, wie ein intumeszierendes Material auf der Grundlage eines Säurebildners, einer Kohlenstoff liefernden Verbindung und eines Gasbildners. Bei dem hierdurch im Brandfall erreichten Aufschäumen, wird auch von chemischer Intumeszenz gesprochen. Bevorzugt umfasst das intumeszierende Material als Säurebildner, ein Salz oder ein Ester einer anorganischen, nichtflüchtigen Säure ausgewählt aus Schwefelsäure, Phosphorsäure und Borsäure, als Kohlenstoff liefernde Verbindung eine Polyhydroxyverbindung und/oder ein thermoplastisches oder duroplastisches polymeres Harzbindemittel und als Gasbildner ein Chlorparaffin, Melamin, eine Melaminverbindung, insbesondere Melamincyanurat, Melaminphosphat, Melaminpoly- phosphat, Tris(hydroxyethyl)-cyanurat, Cyanamid, Dicyanamid, Dicyandiamid, Biguanidin und/oder ein Guanidinsalz, insbesondere Guanidinphosphat oder Guanidin- sulfat. Neben der eben beschrieben chemischen Intumeszenz kann im Brandfall eine Aufschäumung auch physikalisch erreicht werden (physikalische Intumeszenz). Für die physikalische Intumeszenz wird im Allgemeinen Blähgraphit verwendet. Dieser kann wie die oben genannten Additive (oder zusätzlich zu diesen) ins Trägermaterial eingebunden werden. Als Blähgraphit kommen beispielsweise bekannte Einlagerungsverbindungen von SOx, NOx, Halogen und/oder starken Säuren in Graphit in Frage. Diese werden auch als Graphitsalze bezeichnet. Bevorzugt sind Blähgraphite, die bei Temperaturen von beispielsweise 120 bis 350°C unter Aufblähen S02, S03, NO und/oder N02 abgeben. Der Blähgraphit kann beispielsweise in Form von Plättchen mit einem maximalen Durchmesser im Bereich von 0, 1 bis 5 mm vorliegen. Vorzugsweise liegt dieser Durchmesser im Bereich 0,5 bis 3 mm. Für die vorliegende Erfindung geeignete Blähgraphite sind im Handel erhältlich. Im Allgemeinen sind die Blähgraphitteilchen in der Umschäumung gleichmäßig verteilt. Die Konzentration an Blähgraphitteilchen kann aber auch punktuell, musterartig, flächig und/oder sandwichartig variiert sein. The ash-forming and optionally intumescent mixture comprises the usual fire protection additives known to the person skilled in the art, which foam in the event of fire, ie under the action of heat and thereby form a foam which prevents flame propagation, such as an intumescent material based on an acid generator, a carbon-providing compound and a gas generator. In the resulting achieved in case of fire foaming, is also spoken of chemical intumescence. Preferably, the intumescent material comprises as acid generator, a salt or an ester of an inorganic, non-volatile acid selected from sulfuric acid, phosphoric acid and boric acid, as the carbon-providing compound, a polyhydroxy compound and / or a thermoplastic or thermosetting polymeric resin binder and as a gas-forming agent a chlorinated paraffin, melamine, a Melamine compound, in particular melamine cyanurate, melamine phosphate, melamine polyphosphate, tris (hydroxyethyl) cyanurate, cyanamide, dicyanamide, dicyandiamide, biguanidine and / or a guanidine salt, in particular guanidine phosphate or guanidine sulfate. In addition to the chemical intumescence just described, foaming can also be achieved physically in the event of fire (physical intumescence). For physical intumescence, expanded graphite is generally used. This can be incorporated into the carrier material like (or in addition to) the additives mentioned above. As expandable graphite, for example, known intercalation compounds of SOx, NOx, halogen and / or strong acids are used Graphite in question. These are also referred to as graphite salts. Preference is given to expandable graphites which release S0 2 , S0 3 , NO and / or N0 2 at temperatures of, for example, 120 to 350 ° C. while being swelled. The expandable graphite may for example be in the form of platelets with a maximum diameter in the range of 0, 1 to 5 mm. Preferably, this diameter is in the range 0.5 to 3 mm. Expandable graphites suitable for the present invention are commercially available. In general, the expandable graphite particles are evenly distributed in the foam. However, the concentration of expandable graphite particles can also be varied selectively, pattern-like, areally and / or sandwich-like.
Der verbundbildende Träger kann ferner als ablatives Additiv, eine anorganische Verbindung, die Wasser, z.B. als Kristallwasser, fest eingelagert hat und bei Temperaturen bis 100°C nicht austrocknet, dieses aber im Brandfall ab 120°C freisetzt und dadurch temperaturführende Teile kühlen kann, enthalten, bevorzugt ein bei der Brandtemperatur bzw. bei Beflammung wasserabgebendes anorganisches Hydroxid oder Hydrat, insbesondere Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxidhydrate oder teilhydratisierte Aluminiumhydroxide. Es kommen aber auch andere, bei der Beflammung wasserabgebende anorganische Hydroxide oder Hydrate in Betracht, wie sie in der EP 0 274 068 A2 beschrieben sind. The composite-forming carrier may further be used as an ablative additive, an inorganic compound containing water, e.g. as crystal water, has stored firmly and at temperatures up to 100 ° C does not dry out, but this releases in case of fire from 120 ° C and thereby cool temperature-bearing parts, preferably, at the fire temperature or flaming water-emitting inorganic hydroxide or hydrate, in particular Aluminum hydroxide, alumina hydrates or partially hydrated aluminum hydroxides. However, other inorganic hydroxides or hydrates which emit water during the flame treatment are also suitable, as described in EP 0 274 068 A2.
Derartige Verbindungen, die als Stoffgemisch in der erfindungsgemäßen Brandschutz- Einlage eingesetzt werden können, sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in den folgenden Druckschriften offenbart, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen sei: DE 30 25 309 A1 , DE 30 41 731 A1 , DE 33 02 416 A1 , DE 34 11 327 A1 , EP 0 043 952 B1 , EP 0 051 106 B1 , EP 0 061 024 B1 , EP 0 116 846 B1 , EP 0 158 165 B1 , EP 0 274 068 A2, EP 1 347 549 A1 , EP 1 641 895 B1 und DE 196 53 503 A1. Such compounds which can be used as a substance mixture in the fire protection insert according to the invention are known to the person skilled in the art and are disclosed, for example, in the following publications, to which reference is expressly made: DE 30 25 309 A1, DE 30 41 731 A1, DE 33 02 416 A1, DE 34 11 327 A1, EP 0 043 952 B1, EP 0 051 106 B1, EP 0 061 024 B1, EP 0 116 846 B1, EP 0 158 165 B1, EP 0 274 068 A2, EP 1 347 549 A1, EP 1 641 895 B1 and DE 196 53 503 A1.
Die Herstellung der Umschäumung erfolgt durch Formschäumen, wie Reaktionsspritzgießen, entsprechend der DE 3917518, z.B. mit Fomox®- Brandschutzschaum oder der Dämmschicht bildende Baustoff HILTI CP 65GN. Materialien, die für erfindungsgemäße Zwecke eingesetzt werden können, sind aus EP 0061024 A1 , EP 0051 106 A1 , EP 0043952 A1 , EP 0158165 A1 , EP 01 16846 A1 und US 3,396, 129 A sowie EP 1347549 A1 bekannt. Bevorzugt besteht der Formkörper aus einem intumeszenzfähigen Polyurethanschaum, wie er aus der EP 0061024 A1 , DE 3025309 A1 , DE 3041731 A1 , DE 3302416 A und DE 341 1 327 A1 bekannt ist. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Formteil, The production of the foam is carried out by foam molding, such as reaction injection molding, according to DE 3917518, eg with Fomox® fire protection foam or the insulating layer-forming building material HILTI CP 65GN. Materials which can be used for purposes of the invention are known from EP 0061024 A1, EP 0051 106 A1, EP 0043952 A1, EP 0158165 A1, EP 01 16846 A1 and US 3,396,129 A and EP 1347549 A1. Preferably, the molded body consists of an intumescent polyurethane foam, as it is known from EP 0061024 A1, DE 3025309 A1, DE 3041731 A1, DE 3302416 A and DE 341 1 327 A1. Further advantages and features will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings. 1 shows a molded part according to the invention,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Form zur Herstellung des Formteils aus Figur 1 und Fig. 2 shows a mold according to the invention for the production of the molding of Figure 1 and
Fig. 3a und 3b verschiedene Herstellungsschritte des erfindungsgemässen Verfahrens. 3a and 3b different manufacturing steps of the inventive method.
In Figur 1 ist ein Formteil 10 dargestellt, das einen Kern 12 aus Mineralwolle aufweist, sowie eine Umschäumung 14 aus einem intumeszierenden Material. Solche Formteile werden im Baubereich beispielsweise für Brandschutzabschottungen verwendet. Die Umschäumung 14 dehnt sich unter Hitzeeinwirkung aus, so dass das Formteil 10 Öffnungen in Wänden oder Decken dicht verschließen und somit den Durchtritt von Feuer und/oder Rauch verhindern kann. FIG. 1 shows a molded part 10 which has a core 12 made of mineral wool, as well as a foam casing 14 made of an intumescent material. Such moldings are used in the construction sector, for example, for fire protection shutters. The foam 14 expands under the action of heat, so that the molded part 10 can close openings in walls or ceilings tight and thus can prevent the passage of fire and / or smoke.
Das intumeszierende Material ist beispielsweise ein PUR-Schaum, der sich nach dem Einfüllen in Form ausdehnt und Hohlräume in der Form verschließen kann. Dieser Schaum hat nach dem Aushärten eine Dichte von 80 bis 400 kg/m3. Der Kern 12 hat üblicherweise eine wesentlich geringere Dichte von 60 bis maximal 100 kg/m3. The intumescent material is for example a PUR foam, which expands after filling in the mold and can close voids in the mold. This foam has a density of 80 to 400 kg / m 3 after curing. The core 12 usually has a much lower density of 60 to a maximum of 100 kg / m 3 .
Ein solches Formteil 10 könnte auch vollständig aus intumeszierendem Material hergestellt werden. Aus Kostengründen wird allerdings der Kern 12 aus einem günstigeren Material, beispielsweise Mineralwolle hergestellt, so dass die Herstellungskosten eines solchen Formteils 10 reduziert werden können. Such a molded part 10 could also be made entirely of intumescent material. For cost reasons, however, the core 12 is made of a cheaper material, such as mineral wool, so that the manufacturing cost of such a molded part 10 can be reduced.
Eine Form 16 zur Herstellung eines solchen Formteils 10 ist in Figur 2 dargestellt. Die Form 16 hat eine erste Formhälfte 18, die hier den Deckel 20 der Form 16 definiert, sowie eine zweite Formhälfte 22 mit Seitenwänden 24 sowie einem Boden 26. Die erste Formhälfte 18 sowie die zweite Formhälfte 22 können gegeneinander verfahren werden. In geschlossenem Zustand definieren die beiden Formhälften 18, 22 einen Hohlraum 28, der den herzustellenden Formteil 10 abbildet. Am Deckel 20 sind zwei Abstandhalter 30 vorgesehen, die jeweils einen dornartigen Fortsatz 32 sowie einen Anschlag 34 aufweisen. Der dornartige Fortsatz 32 sowie der Anschlag 34 sind hier zum Boden 26 der Form 16, also senkrecht nach unten gerichtet. Am Boden 26 der Form 16 sind Einspritzvorrichtungen 36 vorgesehen, durch die ein flüssiges, intumeszierendes Material für die Umschäumung 14 in die Form 16 eingespritzt werden kann. A mold 16 for producing such a molded part 10 is shown in FIG. The mold 16 has a first mold half 18, which defines the lid 20 of the mold 16 here, and a second mold half 22 with side walls 24 and a bottom 26. The first mold half 18 and the second mold half 22 can be moved against each other. When closed, the two mold halves 18, 22 define a cavity 28, which images the molded part 10 to be produced. On the cover 20, two spacers 30 are provided, each having a pin-like extension 32 and a stop 34. The spike-like projection 32 and the stop 34 are here to the bottom 26 of the mold 16, that is directed vertically downwards. At the bottom 26 of the mold 16 injectors 36 are provided, through which a liquid, intumescent material for the foam 14 can be injected into the mold 16.
Das Verfahren zur Herstellung des Formteils 10 mit der Form 16 ist in den Figuren 3a und 3b dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt wird der Kern 12 bei geöffneter Form 16 auf dem Abstandhalter 30 fixiert, indem der Kern 12 auf die dornartigen Fortsätze 32 aufgeschoben wird, bis der Kern 12 an den Anschlägen 34 anliegt (Figur 3a). Da der Kern aus einem porösen Material besteht, können die Fortsätze einfach in den Kern eingeschoben werden. Anschließend wird das intumeszierende Material für die Umschäumung 14 in die zweite Formhälfte 22 eingefüllt und die Form 16 geschlossen, indem die erste und die zweite Formhälfte 18, 22 gegeneinander verfahren werden (Figur 3b). Der Kern 12 wird in die Umschäumung 14 eingedrückt, wobei die Umschäumung 14 durch den Kern 12 verdrängt wird. Die Materialmenge des intumeszierenden Materials, die in die Form eingefüllt würde, ist so bemessen, dass das intumeszierende Material bei geschlossener Form den Raum innerhalb der Form ausfüllt und so den Kern 12 vollständig umschließt. The method for producing the molded part 10 with the mold 16 is shown in FIGS. 3a and 3b. In a first method step, the core 12 is fixed in the open mold 16 on the spacer 30 by the core 12 is pushed onto the mandrel-like extensions 32 until the core 12 abuts against the stops 34 (Figure 3a). Since the core is made of a porous material, the extensions can be easily inserted into the core. Subsequently, the intumescent material for the foam 14 is filled in the second mold half 22 and the mold 16 is closed by the first and the second mold half 18, 22 are moved against each other (Figure 3b). The core 12 is pressed into the foam 14, wherein the foam 14 is displaced by the core 12. The amount of material of the intumescent material that would be filled into the mold is such that the intumescent material fills the space within the mold when the mold is closed, thus completely enclosing the core 12.
Wie in Figur 3b zu sehen ist, ist der Kern 12 durch die Abstandhalter 30 so in der geschlossenen Form 16 fixiert, dass dieser vollständig vom intumeszierenden Material umspritzt werden kann. As can be seen in Figure 3b, the core 12 is fixed by the spacers 30 in the closed mold 16 so that it can be completely encapsulated by the intumescent material.
Der Kern 12 wird durch die dornartigen Fortsätze 32 zuverlässig gehalten, so dass dieser nicht herunterfallen kann. Hätte der Kern 12 eine größere Dichte als das intumeszierende Material 14, würde der Kern sicher durch die Fortsätze 32 gehalten, so dass der Kern 12 nicht auf den Boden der Form absinken kann. The core 12 is held reliably by the spike-like extensions 32, so that it can not fall down. If the core 12 had a greater density than the intumescent material 14, the core would be held securely by the extensions 32, so that the core 12 can not sink to the bottom of the mold.
Ist die Dichte des Kerns 12 kleiner als die Dichte des intumeszierenden Materials, schwimmt der Kern 12 auf dem intumeszierenden Material auf und wird gegen die Anschläge 34 der Abstandhalter 30 gedrängt und so beabstandet vom Deckel 20 gehalten. Mit Ausnahme der Anlageflächen an den Anschlägen 34 kann so der gesamte Kern 12 umspritzt werden. If the density of the core 12 is less than the density of the intumescent material, the core 12 floats on the intumescent material and is urged against the stops 34 of the spacers 30 and thus spaced from the lid 20 held. With the exception of the contact surfaces on the stops 34 so the entire core 12 can be overmolded.
Die Löcher 38, die durch die Abstandhalter 30 bzw. die Anschläge 34 entstehen, können beispielsweise nach der Entnahme des Formteils 10 aus der Form 16 durch zusätzliches Material geschlossen werden. The holes 38 formed by the spacers 30 and the stops 34 can be closed by additional material, for example, after removal of the molding 10 from the mold 16.
Üblicherweise werden diese allerdings freigelassen, so dass im Kern 12 enthaltene Luft beim Komprimieren des Formteils 10 entweichen kann. Dadurch ist eine einfachere Montage des Formteils 10 möglich, da dieser wesentlich leichter komprimiert oder verformt werden kann. Usually, however, these are left free, so that air contained in the core 12 can escape during compression of the molded part 10. As a result, a simpler installation of the molding 10 is possible because it can be much easier compressed or deformed.
Das Einfüllen des intumeszierenden Materials 14 in die Form 16 kann, wie im hier gezeigten Ausführungsbeispiel, vor dem Schließen der Form 16 erfolgen. Es ist aber auch denkbar, dass die Form 16 zuerst geschlossen wird und anschließend das intumeszierende Material über Einspritzvorrichtungen 36, die auch im Deckel 20 oder an den Seitenwänden 24 vorgesehen sein können, eingefüllt wird. The filling of the intumescent material 14 into the mold 16 can, as in the embodiment shown here, take place before the mold 16 is closed. But it is also conceivable that the mold 16 is first closed and then the intumescent material via injectors 36, which may also be provided in the lid 20 or on the side walls 24, is filled.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Form (16) zur Herstellung eines Formteils (10) mit einem Kern (12) und einer Umschäumung (14) aus einem den Kern (12) im Wesentlichen vollständig einschließenden Material, mit zwei Formhälften (18, 22), die gegeneinander verfahren werden können und gemeinsam einen Hohlraum (28) definieren, der den Formteil (10) abbildet, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Formhälften (18, 22) zumindest ein Abstandhalter (30) vorgesehen ist, an dem der Kern (12) fixiert werden kann und der die Position des Kerns (12) im Hohlraum (28) vorgibt. A mold (16) for producing a molded article (10) having a core (12) and a foam (14) of a material substantially completely enclosing the core (12), comprising two mold halves (18, 22) which move against each other can be together and define a cavity (28), which forms the molding (10), characterized in that at least one spacer (30) is provided on one of the mold halves (18, 22), on which the core (12) are fixed can and which predetermines the position of the core (12) in the cavity (28).
2. Form nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (30) zumindest einen dornartigen Fortsatz (32) aufweist, der in den Kern (12) eingeschoben werden kann, sowie einen Anschlag (34), an dem der Kern (12) anliegen kann. 2. Form according to claim 1, characterized in that the spacer (30) has at least one mandrel-like extension (32) which can be inserted into the core (12), and a stop (34) on which the core (12) can be present.
3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (30) an der oberen Formhälfte (18) angeordnet ist und/oder dass die dornartigen Fortsätze (32) und der Anschlag (34) zum Boden (26) der Form (16) gerichtet sind. 3. Mold according to claim 1 or 2, characterized in that the spacer (30) on the upper mold half (18) is arranged and / or that the spike-like projections (32) and the stop (34) to the bottom (26) of the mold (16).
4. Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Formhälfte (22) und/oder der oberen Formhälfte (18) Einspritzvorrichtungen (36) für das Material vorgesehen sind. 4. Mold according to one of the preceding claims, characterized in that on the lower mold half (22) and / or the upper mold half (18) injection devices (36) are provided for the material.
5. Verfahren zu Herstellung eines Formteils (10) mit einem Kern (12) und einer Umschäumung (14) aus einem Material für die Umschäumung mit einer Form (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: 5. A method for producing a molded part (10) having a core (12) and a foam casing (14) made of a foam material with a mold (16) according to one of the preceding claims, comprising the following steps:
- Fixieren des Kerns (12) in der Form (16) am Abstandhalter (30),  Fixing the core (12) in the mold (16) on the spacer (30),
- Füllen der Form (16) mit dem Material für die Umschäumung,  Filling the mold (16) with the foam material,
- Schließen der Form (16),  Closing the mold (16),
- Aushärten des Materials für die Umschäumung, und  - curing of the material for the foam, and
- Entnahme des fertigen Formteils (10) aus der Form. - Removal of the finished molded part (10) from the mold.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Umschäumung vor dem Schließen der Form (16) in diese eingefüllt wird und der Kern (12) zumindest teilweise in das Material eingedrückt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the material for the foam before filling the mold (16) is filled in this and the core (12) is at least partially pressed into the material.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Umschäumung nach dem Schließen der Form (16) in diese eingefüllt wird. 7. The method according to claim 5, characterized in that the material for the foam after filling the mold (16) is filled in this.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Umschäumung ein Schaum ist, der sich nach dem Einfüllen in die Form (16) ausdehnt und die Hohlräume in der Form (16) ausfüllt. 8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the material for the foam is a foam which expands after filling in the mold (16) and the cavities in the mold (16) fills.
9. Formteil (10) mit einem Kern (12) und einer Umschäumung (14) aus einem den Kern (12) im Wesentlichen vollständig umschließenden Material, wobei die Umschäumung (14) Löcher aufweist, die sich bis zum Kern (12) erstrecken. 9. molding (10) having a core (12) and a foam (14) of a core (12) substantially completely enclosing material, wherein the foam casing (14) has holes extending to the core (12).
10. Formteil (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein aschebildendes und/oder intumeszierendes Stoffgemisch enthält. 10. molding (10) according to claim 9, characterized in that the material contains an ash-forming and / or intumescent mixture.
1 1. Formteil (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (12) aus Mineralwolle besteht. 1 1. molded part (10) according to claim 9 or 10, characterized in that the core (12) consists of mineral wool.
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