ES2315929T3 - Perfil de camaras huecas de un material sintetico termoplastico. - Google Patents
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Abstract
Perfil de cámaras huecas (1) a base de un material sintético termoplástico - con un lado exterior (2) y un lado interior (3) - y por lo menos una cámara hueca (5, 6) que colinda con el lado exterior (2) caracterizado porque - la pared exterior (4) de la cámara hueca (5, 6), que colinda con el lado exterior (2) del perfil de cámaras huecas (1), está formada a base de un primer material sintético termoplástico (A), y - por lo menos otra pared (7, 7'', 7'''', 7'''''') del perfil de cámaras huecas (1) está formada a base de un segundo material sintético termoplástico (B), - teniendo el primer material sintético termoplástico (A) una temperatura de reblandecimiento de Vicat más alta en por lo menos 5 K que el segundo material sintético termoplástico (B), y - absorbiendo la pared exterior (4) por lo menos un 50% de la luz solar que incide verticalmente.
Description
Perfil de cámaras huecas de un material
sintético termoplástico.
El invento se refiere a un perfil de cámaras
huecas a base de un material sintético termoplástico, así como a su
utilización para ventanas y puertas.
Los perfiles de cámaras huecas a base de
materiales sintéticos termoplásticos se emplean en una gran
extensión para la producción de ventanas de materiales sintéticos y
de puertas de materiales sintéticos. Estos perfiles se producen de
manera enteramente predominante por extrusión a partir de un PVC
(poli(cloruro de vinilo)) rígido (PVC-U).
Ellos tienen por regla general varias cámaras huecas, que están
delimitadas unas respecto de otras por medio de puentes
internos.
La mayor parte de las ventanas de materiales
sintéticos se producen en una forma de realización de color blanco.
Por motivos estéticos, se están empleando de modo creciente, sin
embargo, unas ventanas de materiales sintéticos que están
estructuradas de un modo coloreado, por lo menos en su lado
exterior, o están provistas de una decoración.
Para la producción de perfiles coloreados de
cámaras huecas, se conocen en particular los siguientes
procedimientos:
- -
- Empleo de masas de PVC teñidas a fondo;
- -
- Barnizados coloreados;
- -
- Aplicación de una lámina en colores o decorativa sobre el lado exterior del perfil extrudido;
- -
- Extrusión conjunta de una capa exterior delgada, transparente o teñida;
- en particular a base de un PMMA sobre un perfil de base de PVC-U (acerca del procedimiento de extrusión conjunta de un PMMA, véanse los documentos de solicitudes de patentes alemanas DE 26 06 325 A1, DE 2 246 497 A1);
- -
- Sujeción elástica de diafragmas embellecedores insertados de aluminio, que están coloreados por el lado exterior, p.ej. de acuerdo con el documento DE 100 02 658 A1.
En los casos de todos los mencionados
procedimientos -con excepción de los diafragmas embellecedores de
aluminio-, en particular en el caso de colores oscuros, el lado
exterior del perfil, que está sometido a la luz del sol, se
calienta de un modo tan alto que la temperatura de reblandecimiento
del PVC empleado, o respectivamente la temperatura de
reblandecimiento de Vicat de éste, que está situada en
aproximadamente 80ºC, es casi alcanzada o incluso sobrepasada. La
consecuencia de esto es una deformación de la ventana mediante las
tensiones que se liberan de los perfiles o la debilitación de las
propiedades estáticas a causa de una disminución drástica del módulo
de E (de elasticidad), en particular la zona de las esquinas de la
ventana.
El empleo de diafragmas embellecedores
insertados de aluminio coloreados, sujetos elásticamente, es
relativamente costoso, puesto que la fabricación de los diafragmas
embellecedores insertados de aluminio debe de efectuarse por
separado con respecto de los perfiles de material sintético y exige
una más elevada precisión de fabricación al constructor de las
ventanas. Además, el diferente comportamiento de dilatación térmica
de los materiales empleados, en particular en la zona de las
esquinas o respectivamente de los ingletes, puede conducir a
problemas.
El documento DE 26 05 325 A1 propone, para la
limitación del problema causado por las temperaturas, en el caso de
perfiles coloreados para la producción de ventanas y puertas,
emplear, en la delgada capa de recubrimiento conjuntamente
extrudida a base de un PMMA, unos pigmentos especiales que reflejan
los rayos infrarrojos. Estos pigmentos que reflejan los rayos
infrarrojos están a disposición en el mercado solamente de manera
insuficiente en lo que se refiere a la estabilidad del color,
frente a la luz y a acciones térmicas. El empleo de pigmentos que
reflejan los rayos infrarrojos es conocido también a partir del
documento DE 2 247 980 A1 para perfiles teñidos en su masa.
A partir del documento de modelo de utilidad
alemán DE 296 20 249 U1 se conoce un perfil de cámaras huecas, en
cuyo caso toda la pared exterior está realizada de un modo
transparente, con el fin de dejar que la absorción de la luz
incidente pueda tener lugar junto a la pared del perfil, que está
situada más hacia el interior, de manera tal que se produce un
calentamiento deliberado del interior del perfil. Naturalmente, de
esta manera no se pueden producir perfiles con una pared exterior
coloreada.
El problema del presente invento es el de poner
a disposición unos perfiles de cámaras huecas que sean apropiados
para la producción de ventanas y puertas con un lado exterior
coloreado, sin que en el caso de una irradiación con luz solar
aparezca un calentamiento inadmisiblemente alto de los perfiles.
El invento resuelve este problema mediante un
perfil de cámaras huecas a base de un material sintético
termoplástico, con un lado exterior y un lado interior y por lo
menos una cámara hueca que colinda con el lado exterior, siendo
formada la pared de la cámara hueca, que colinda con el lado
exterior del perfil de cámaras huecas, a base de un primer material
sintético termoplástico A y siendo formada por lo menos otra de las
paredes del perfil de cámaras huecas a base de un segundo material
sintético termoplástico B, y teniendo el primer material sintético
termoplástico A una temperatura de reblandecimiento de Vicat más
alta en por lo menos 5 K que la del segundo material sintético
termoplástico B. La pared exterior es en este caso aquella pared de
la cámara hueca, o respectivamente del perfil de cámaras huecas,
que en el caso de una utilización de acuerdo con las estipulaciones
está sometida por lo menos parcialmente a la luz solar directa, en
el caso de un perfil de ventana, por lo tanto, en el lado del
perfil que se orienta hacia el lado exterior del edificio en la
ventana terminada. Siempre y cuando que en esta solicitud se
utilice el concepto de temperatura de reblandecimiento de Vicat, se
entiende por este concepto la temperatura de reblandecimiento de
Vicat medida según la norma DIN EN ISO 306 (B50).
Al contrario que el conocido procedimiento de
extrusión conjunta de un PMMA, en el que una capa relativamente
delgada de un PMMA se extrude conjuntamente con un perfil de base
hecho de un PVC-U y en el que la parte sustentadora
de la pared exterior del perfil se compone de un
PVC-U, en el caso del perfil de cámaras huecas
conforme al invento, la parte sustentadora de la pared exterior se
produce a base del material sintético termoplástico A, que es más
elevadamente estable de forma en caliente. Sin embargo, es posible
también proveer a un perfil de cámaras huecas conforme al invento,
adicionalmente de una lámina en el exterior, o extrudirlo
conjuntamente con una capa adicional, puesto que también en estos
casos la parte sustentadora de la pared exterior se compone del
material sintético termoplástico A más elevadamente estable de forma
en caliente.
De manera preferida, los perfiles de cámaras
huecas conformes al invento se utilizan para la producción de una
ventana de material sintético o de una puerta de material sintético,
estando sometidas por lo menos parcialmente a la luz solar directa
las paredes exteriores de los perfiles de cámaras huecas en el
estado montado.
El invento acepta en este caso que la pared
exterior del perfil, que está sometida a la radiación solar, se
pueda calentar considerablemente. Puesto que esta pared exterior,
sin embargo, se compone de un material -es decir, el material
sintético A-, que a causa de su más alta temperatura de
reblandecimiento de Vicat tiene una elevada estabilidad de forma en
caliente, se disminuye considerablemente el peligro de una
deformación del perfil. Puesto que solamente una proporción
relativamente pequeña de la sección transversal se compone del
material sintético A, éste se puede componer a base de un material
de precio más alto, sin que se aumenten excesivamente los costos del
material total.
Al mismo tiempo, todas las otras paredes y los
puentes interiores del perfil -por lo tanto la parte que es con
mucho la mayor de la sección transversal- se puede componer del
material sintético que tenga una menor estabilidad de forma en
caliente -por regla general a base del barato
PVC-U-, puesto que estas zonas no están sometidas a
la radiación solar directa y por consiguiente la carga térmica
permanece manifiestamente por debajo de la temperatura de
reblandecimiento de Vicat de este material. Puesto que este
material, sin embargo, por regla general tiene las mejores
propiedades mecánicas y una sobresaliente aptitud para la soldadura,
las propiedades materiales de este material técnico determinan
predominantemente las propiedades globales del perfil terminado.
El invento combina así de un modo sinérgico las
ventajas de ambos materiales, por estar compuestas solamente las
zonas altamente cargadas térmicamente -es decir las de la pared
exterior- a base del material con una elevada estabilidad de forma
en caliente, y por estar compuestas las otras zonas a base de un
material normal clásico.
La pared exterior puede en particular estar
barnizada en color, forrada con una lámina coloreada y/o también
teñida a fondo en su masa o estar estructurada en color de otra
manera distinta. La pared exterior, por consiguiente, no es
transparente sino que refleja una parte de la luz incidente,
mientras que la mayor parte es absorbida. Se encuentra por lo tanto
en tal caso dentro del invento el hecho de que todas las paredes
exteriores del perfil conforme al invento sean mantenidas en color.
Además, se encuentra dentro del presente invento el hecho de que la
pared exterior, hecha a base del material A, que se puede cargar
térmicamente de un modo más elevado, tenga un revestimiento
adicional conjuntamente extrudido, en particular a base de un PMMA
en color. La pared situada por debajo de la capa exterior
coloreada, hecha a base del material A que se puede cargar
térmicamente del modo más alto, entonces ciertamente se calienta
asimismo al ser irradiada con luz solar, pero ésta no es crítica a
causa de su elevada temperatura de reblandecimiento de Vicat.
De modo preferido, el primer material sintético
termoplástico A se escoge entre el conjunto que se compone de un
copolímero de acrilonitrilo, butadieno y estireno (ABS), de un
copolímero de acrilonitrilo, estireno y un éster de ácido acrílico
(ASA), de un PVC posteriormente clorado (PVC-C), de
un SAN, de un HIPS, de un MABS, de un S/B/S, de un PC, de un PMMA,
de mezclas de estos polímeros entre sí y de mezclas de uno o varios
de estos polímeros con un PVC-U, siendo
especialmente preferidos los ABS, ASA y PVC-C. El
material sintético termoplástico B es, de manera preferida, un PVC
rígido (PVC-U). Mientras que un
PVC-U tiene una temperatura de reblandecimiento de
Vicat, medida de acuerdo con la norma DIN EN ISO 306 (B50), de
aproximadamente 80ºC, las temperaturas de reblandecimiento de
Vicat, medidas de acuerdo con la norma DIN EN ISO 306 (B50), de un
ASA y de un ABS están situadas en aproximadamente 100ºC. De manera
especialmente preferida, para el material sintético termoplástico A
se emplean los ABS y ASA.
De manera preferida, el material sintético
termoplástico A tiene una temperatura de reblandecimiento de Vicat,
medida de acuerdo con la norma DIN EN ISO 306 (B50), más alta en por
lo menos 15 K que la del material sintético termoplástico B. De
manera especialmente preferida, el material sintético termoplástico
A tiene una temperatura de reblandecimiento de Vicat de 95 a 110ºC,
mientras que la temperatura de reblandecimiento de Vicat del
material sintético termoplástico B está situada entre 75 y 85ºC.
De manera especialmente preferida, el perfil de
cámaras huecas conforme al invento se produce por extrusión
conjunta del primer material sintético termoplástico A con el
material sintético termoplástico B. Se encuentra sin embargo
fundamentalmente dentro del invento el caso en el que el perfil de
cámaras huecas, con todas las paredes y puentes -con excepción de
la pared exterior-, se extrude a partir del material sintético
termoplástico B y la pared exterior se extrude por separado a
partir del material sintético termoplástico A, y a continuación
ambos elementos se unen por soldadura, sujeción elástica, o por
medios similares, para dar un perfil de cámaras huecas.
El procedimiento de extrusión conjunta de dos
materiales sintéticos termoplásticos resulta conocido
fundamentalmente para un experto en la especialidad, véase p.ej. la
cita de Walter Michaeli, Extrusionswerkzeuge für Kunststoffe und
Kautschuk [Herramientas de extrusión para materiales sintéticos y
cauchos], 2ª edición de 1991, capítulo 6. La herramienta con
boquillas debe ser adaptada en este caso, en lo que se refiere a los
canales de fluencia, a las propiedades especiales de fluidez de las
masas fundidas a la temperatura de extrusión.
Se ha comprobado de un modo sorprendente que las
disposiciones de calibración conectadas detrás de la boquilla de
extrusión, que se necesitan en el caso de la extrusión de perfiles
huecos, se puede tomar de una manera por regla general en una forma
inalterada -en comparación con la extrusión con un material
sintético uniforme-. De esta manera es posible calibrar con el mismo
calibre tanto un perfil de cámaras huecas, que había sido extrudido
enteramente a base de un PVC-U, como también un
perfil que se compone de un PVC-U y de una pared
exterior de p.ej. un ASA. Ambos perfiles tienen entonces los mismos
contornos exteriores e interiores y por lo tanto se pueden elaborar
ulteriormente en un sistema con los mismos perfiles de conexión,
elementos de unión, etc., lo cual significa para el operario
elaborador un alto ahorro de mantenimiento en almacén, de logística
y de costos. También, los perfiles conformes al invento se pueden
aserrar y soldar por regla general en las mismas máquinas clásicas
normales.
Las ventajas del invento llegan a ser
provechosas especialmente cuando los perfiles de cámaras huecas
estén teñidos, barnizados o revestidos con láminas de color oscuro
en el lado exterior. Es "oscuro" en el sentido de este invento
un color que absorbe más de un 50%, de manera preferida más de un
60% de la luz solar que incide verticalmente -incluyendo a la región
relevante de los IR (infrarrojos)-.
El invento se explica seguidamente con mayor
detalle con ayuda de un ejemplo de realización así como de los
dibujos. En este caso:
La Fig. 1 muestra una sección transversal a
través de un perfil de marco conforme al invento;
la Fig. 2 muestra una sección transversal a
través de una ventana.
En la Fig. 1 se representa un perfil de marco
conforme al invento con dos cámaras huecas 5, 6 que colindan con el
lado exterior 2. Las dos cámaras huecas 5, 6 están limitadas por el
lado exterior mediante la pared exterior 4, hacia el interior por
las paredes 7' así como 7''' y mediante los puentes 8. La pared
exterior 4, representada de modo sombreado en la Fig. 1, está
compuesta a base de un ASA con una temperatura de reblandecimiento
de Vicat de 100ºC, mientras que las otras paredes 7, 7', 7'', 7'''
así como los puentes 8 se componen de un PVC rígido con una
temperatura de reblandecimiento de Vicat de 80ºC.
El perfil de cámaras huecas 1 se produjo según
el procedimiento de extrusión conjunta.
La pared exterior 4 está teñida de color pardo
oscuro en la masa y adicionalmente está provista por el lado
exterior de una lámina con decoración de madera de color pardo
oscuro (que no se representa por separado en la Fig. 1). Todas las
otras paredes son de color blanco.
En la Fig. 2 se representa un corte a través de
una ventana 9 terminada, con dos marcos de alas 10 y una columna 11,
en sección. Con el signo de referencia 12 se caracteriza
simbólicamente a la luz solar, mientras que con el símbolo 13 se
designa el interior del espacio. Las paredes exteriores
representadas de modo sombreado, se producen a base del material
sintético termoplástico ASA con una temperatura de reblandecimiento
de Vicat de 100ºC, mientras que todas las otras paredes y todos los
puentes se componen de un PVC rígido. Mediante una irradiación por
medio de luz solar 12 la pared exterior del perfil, teñido de color
pardo oscuro, se calienta a una temperatura hasta de 80ºC. Ésta, en
el caso de un PVC-U, se manifestaría como una carga
térmica inadmisible, mientras que un ASA, más altamente estable de
forma en caliente, empleado conforme al invento, tiene a esta
temperatura todavía una resistencia mecánica y un módulo de E
suficientes.
- 1
- Perfil de cámaras huecas
- 2
- Lado exterior
- 3
- Lado interior
- 4
- Pared exterior
- 5
- Cámara hueca
- 6
- Cámara hueca
- 7,7', 7'', 7'''
- Pared
- 8
- Puentes
- 9
- Ventana
- 10
- Marco de alas
- 11
- Columna
- 12
- Luz solar
- 13
- Lado del espacio
- A
- Material sintético termoplástico con una temperatura de reblandecimiento de Vicat más alta.
- B
- Material sintético termoplástico con una temperatura de reblandecimiento de Vicat más baja.
Claims (10)
1. Perfil de cámaras huecas (1) a base de un
material sintético termoplástico
- -
- con un lado exterior (2) y un lado interior (3)
- -
- y por lo menos una cámara hueca (5, 6) que colinda con el lado exterior (2)
caracterizado porque
- -
- la pared exterior (4) de la cámara hueca (5, 6), que colinda con el lado exterior (2) del perfil de cámaras huecas (1), está formada a base de un primer material sintético termoplástico (A), y
- -
- por lo menos otra pared (7, 7', 7'', 7''') del perfil de cámaras huecas (1) está formada a base de un segundo material sintético termoplástico (B),
- -
- teniendo el primer material sintético termoplástico (A) una temperatura de reblandecimiento de Vicat más alta en por lo menos 5 K que el segundo material sintético termoplástico (B), y
- -
- absorbiendo la pared exterior (4) por lo menos un 50% de la luz solar que incide verticalmente.
2. Perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque el primer material
sintético termoplástico (A) está seleccionado entre el conjunto que
se compone de los polímeros ASA, ABS, PVC posteriormente clorado,
mezclas de estos polímeros y mezclas de estos polímeros con un PVC
rígido (PVC-U), y porque el segundo material
sintético termoplástico (B) es un PVC-U.
3. Perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con
la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer
material sintético termoplástico (A) tiene una temperatura de
reblandecimiento de Vicat, medida de acuerdo con la norma DIN EN ISO
306 (B50), más alta por lo menos en 15 K que la del segundo material
sintético termoplástico (B).
4. Perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la
totalidad de la pared exterior (4) del perfil de cámaras huecas (1)
se compone del primer material sintético termoplástico (A) y las
demás paredes (7, 7', 7'', 7'''), incluyendo a los puentes
interiores (8), se componen del segundo material sintético
termoplástico.
5. Perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque él
se había producido mediante extrusión conjunta del primer material
sintético termoplástico (A) y del segundo material sintético
termoplástico (B).
6. Perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la
pared exterior (4)
- -
- está teñida de un color oscuro y/o
- -
- está provista de una lámina, pintura o revestimiento de color oscuro y/o
- -
- está extrudida conjuntamente con una capa de color oscuro.
7. Utilización de un perfil de cámaras huecas
(1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 para la
producción de una ventana (9) de material sintético o de una puerta
de material sintético.
8. Utilización de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizada porque las paredes exteriores (4) de los
perfiles de cámaras huecas (1) están sometidas por lo menos
parcialmente a la luz solar directa (12).
9. Utilización de acuerdo con la reivindicación
7 u 8, caracterizada porque la temperatura de las paredes
exteriores (4) de los perfiles de cámaras huecas (1) sobrepasa por
lo menos parcialmente a la temperatura de reblandecimiento de Vicat
del segundo material sintético termoplástico (B).
10. Sistema de perfiles para la producción de
ventanas (9) y/o puertas, que comprende por lo menos un primer
perfil de cámaras huecas (1) de acuerdo con la reivindicación 1 y
por lo menos otro perfil de cámaras huecas, caracterizado
porque todas las paredes del otro perfil de cámaras huecas están
formadas a base del segundo material sintético termoplástico (B) y
porque coinciden el contorno exterior del primer perfil de cámaras
huecas (1) y el contorno exterior del otro perfil de cámaras
huecas.
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|---|---|---|---|
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| DE102004000039 | 2004-11-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
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