MXPA98004302A - Unidad de chapas de material mixto de fibra-polimerico y metodo de manufactura - Google Patents

Unidad de chapas de material mixto de fibra-polimerico y metodo de manufactura

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MXPA98004302A
MXPA98004302A MXPA/A/1998/004302A MX9804302A MXPA98004302A MX PA98004302 A MXPA98004302 A MX PA98004302A MX 9804302 A MX9804302 A MX 9804302A MX PA98004302 A MXPA98004302 A MX PA98004302A
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MXPA/A/1998/004302A
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L Hendrickson Gerald
P Murphy Timothy
N Goeser Maurice
E Heikkila Kurt
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Andersen Corporation
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Abstract

Se describe un conjunto de chapa y su método de manufactura. Cada unidad de chapa es un perfil de un material mixto que incluye un polímero termoplástico y una fibra celulósica. La unidad de chapa preferida tiene un grosor ahusado y una cara convexa. Cada unidad de chapa se interconecta a unidades de chapa adyacentes con un mecanismo de lengüeta y canal. El perfil de chapa preferido tiene una pluralidad de mallas y la porción expuesta de la chapa tiene una capa de tapa para mejorar la resistencia a la intemperie. La hechura expuesta de la chapa puede ser ajustable. Las unidades de chapas se interconectan de extremo a extremo por los insertos que se colocan por medio de una adhesivo o soldadura térmica.

Description

U NIDAD DE CHAPAS DE MATERIAL MIXTO DE FIBRA-POLI MERICO Y MÉTODO DE MANUFACTURA La invención se refiere a una unidad de cooperación extruida o moldeada hecha de un material mixto de una fibra y un material polimérico utilizado como chapa o chambrana exterior. Una unidad o una pluralidad de las unidades se adaptan para colocarse en tramos traslapantes para proveer una chapa exterior ornamental protectora contra la intemperie para casas y otras construcciones comerciales y residenciales. Antecedente de la Invención Los materiales convencionales se han utilizado tradicionalmente para superficies protectoras de exteriores en estructuras residenciales e industriales. El ladrillo ha sido un material de chapa sobresaliente durante muchos años. Se encontró uso significativo de estuco en construcciones nueva en las regiones del sur y oeste de los Estados Unidos. Las chapas de madera también han sido una elección popular durante muchos años. Las chapas de madera tradicionales en un tinglado o duela se caracterizan por una forma ahusada desde una porción de base gruesa a un borde superior delgado. Este diseño permite que la chapa se clave a los tachones u otros componentes del marco de la casa, en relación traslapada, en los cuales el borde inferior de cada tramo traslapa el borde superior del siguiente tramo como caída de lluvia.
Actualmente, el aluminio, cartón , Masonite™, triplay y vinüo han dominado el mercado de chapas con ladrillo, estuco o madera. Estos materiales se han fabricado para simular la forma y textura de los tinglados clásicos, de las de madera y tejamaniles que prefiere el consumidor. Las formas y texturas de los materiales de superficie exterior clásicos producen patrones atractivos de resaltes y líneas de sombras sobre paredes a medida que el sol cambia de posición durante la luz del día. Mientras que son atractivos, las chapas de madera requieren pintura tinción o terminado periódicos. También las chapas de madera son susceptibles al ataque de insectos si no están acabados apropiadamente. Este tipo de chapa también puede experimentar daño no uniforme por la intemperie a superficies no terminadas y tiene una tendencia a separarse, acoparse, agrietarse o deformarse. Las chapas de tejamaniles de madera tienen el problema adicional de ser de instalación relativamente lenta. Además, los productos de madera clara, lentamente se escasean más y se vuelven más costosos. En un esfuerzo para evitar estos problemas, se desarrol laron chapas de aluminio y han disfrutado de una aceptación difundida por toda la nación. Las chapas de aluminio normalmente están hechas de un proceso de formación por rodillo y se finían en fabrica o se barnizan de manera que no requieren substancialmente mantenimiento durante la vida de la instalación . Sin embargo, las chapas metálicas tienden hacer ineficientes en energía y pueden transferir cantidades substanciales de calor. Más recientemente, se ha utilizado material de plástico rígido como substituto de las chapas de aluminio, el material de chapas más normal siendo de un polímero de vinilo, v.gr. , cloruro de polivinilo (PVC). Dichas chapas de plástico pueden extruirse en una forma continua o moldearse después cuyas longitudes se acortan a la longitud deseada. Las chapas de esta naturaleza pueden pigmentarse de manera que se extruyan o moldeen en el color requerido, evitando así la necesidad de pintura. Sin embargo, es difícil para el propietario de la casa retocar este tipo de chapas en un color diferente. Mientras que las chapas de aluminio y de plástico tienen ventajas obvias, tales como un acabado superficial preformado y la eliminación de mantenimiento, estas selecciones de chapas tienen ciertas desventajas inherentes. Primera, las chapas de aluminio y plástico se pueden dañar cuando son golpeadas por un objeto duro tales como piedras, granizo, aún una escalera que se maneja sin cuidado. La reparación de dichas abolladuras en chapas de aluminio y plástico es difícil. Las chapas de vinilo convencionales tienen una suavidad inatractiva o que no es natural o "dan al tacto", dado que las áreas de vinilo extruidas tienen menos de aproximadamente 0.025 cm de grosor son indebidamente flexibles comparados con la vista rígida y sensación de madera, piedra, ladrillo o estuco .
Además, la mayoría de las chapas de plástico y metal se someten a "envasado", es decir, a distorsiones de superficiales de diferencias de temperatura y tensión desigual o partes diferentes de las chapas. Estas diferencias de temperaturas causan protuberancias y depresiones de mal aspecto en la superficie visible de la chapa. La chapa de vinilo tiene un alto coeficiente de expansión y contracción térmica. Con el fin de adaptar esto y de lograr el cubrimiento protector deseado, un instalador con frecuencia traslapará substancialmente los bordes verticales de chapas de vinilo. Esto ocasiona dobleces exteriores no atractivos, notorios en sus extremos de ias porciones extremas traslapantes de la chapa. Además la chapa de plástico convencional con frecuencia presenta una imitación pobre de texturas de madera y uniones abultadas no atractivas. Con frecuencia las chapas de vinilo extruidas tienen un granulado de apariencia sintética que se rola en el producto extruido después de que se ha formado una "piel" parcialmente congelada (solidificada) sobre el producto extruido. Dichas granulación de apariencia sintética se repite en intervalos frecuentes a lo largo de la longitud de la chapa de vinilo. Esta repetición frecuente se ocasiona por una circunferencia relativamente corta alrededor del grado del rodillo de acero endurecido o que forma el patrón de granulado. Los consumidores no valoran altamente dichas chapas de vinilo. Los materiales poliméricos se han combinado con fibras para hacer materiales extruidos. Más comúnmente, se han utilizado cloruro de polivinilo, poliestireno y termoplásticos de polietileno en dichos productos. Sin embargo, dichos materiales no se han utilizado exitosamente en forma de un miembro de chapa o cualquier otro tipo de miembro estructural. Antes de extruirse los materiales mixtos termoplásticos no pueden proveer propiedades térmicas y estructurales similares a madera u otros materiales estructurales. Los materiales mixtos extruidos antes no tienen suficiente resistencia de un modulo, compresiva y coeficiente de expansión térmica, todo lo cual es necesario para un conjunto de chapa aceptable. Las características estructurales de los materiales mixtos previos no han permitido que ningún miembro estructural tenga un diseño de perfil hueco. Los plásticos normales de accesorios han logrado un módulo no mayor que aproximadamente 35150 kg/cm2. Además, con frecuencia los intentos anteriores han utilizado una fibra no celulósica tal como una fibra de vidrio o carbón , que son más costosas que la fibra celulósica preferida de la presente invención . El cloruro de polivinilo se ha combinado con madera para hacer materiales extruidos mejorados. Dichos materiales se han utilizado exitosamente en forma de un miembro estructural que es un retraso directo para madera. Estos materiales extruidos tienen suficiente módulo, resistencia de compresión , coeficiente de expansión térmica para igualar la madera para producir un material de reemplazo directo. Los materiales m ixtos normales han logrado un módulo mayor a aproximadamente 35150 kg/cm2 y mayor de 65,240 kg/cm2, un COTE aceptable, resistencia de tensión , resistencia a la compresión, etc. Deaner y otros, Patente de E. U .A. N úmeros 5,406,768 y 5,441 , 801 , Series de E. U.A. Números 08/224, 396, 08/224,399, 08/326,472 , 08/326,479, 08/326,480, 08/372 , 101 y 08/326,481 describen un material mixto de fibra de PVC/madera que se puede utilizar como un material de alta resistencia en un miembro estructural. Este material mixto de PVC/fibra tiene utilidad en muchas aplicaciones de ventanas y puertas, así como muchas otras aplicaciones. Además, los materiales mixtos anteriores no han durado lo suficiente para soportar los efectos de la intemperie, que es una característica esencia. para deslizamiento. Además, muchos materiales mixtos extruidos de la técnica anterior se deben moler después de la extrusión a una forma útil final. Consecuentemente, existe una necesidad substancial para el desarrollo de una chapa formada de un material mixto adecuado que se puede formar directamente por extrusión en formas reproducibles estables ventajosas para usarse como miembros de chapas. La estructura de chapa debe de tener resistencia a la intemperie, resistencia relativamente alta y rigidez, un coeficiente aceptable de expansión térmica, transmisión térmica baja, resistencia al ataque de insectos y putrefacción y una dureza y rigidez que permite que se muela y se sujete de manera comparable a la madera . El material se debe formar fácilmente y debe ser capaz de mantener dimensiones estables reproducibies , mientras que tiene la capacidad de cortarse , molerse, perforarse y sujetarse por lo menos también como los miembros de madera. Ha existido una necesidad adicional durante muchos años con respecto a las corrientes de subproductos producidos durante la manufactura convencional de ventanas de maderas y puertas de madera. Estas corrientes de subproductos tienen cantidades substanciales de piezas de chambranas de madera, aserrín , subproductos de molido de madera, termoplásticos reciclados incluyendo cloruro de polivinilo reciclado y otras corrientes de subproductos incluyendo adhesivos de desecho, sellos de hule, etc. Comúnmente, estos materiales se queman a su valor de calor y generación de potencia eléctrica o se embarcan a vertederos para su desecho. Dichas corrientes de subproductos están contaminadas con adhesivos de fusión en caliente y basadas en solvente, materiales termoplásticos tales como cloruro de polivinilo, conservadores de pintura y otros materiales orgánicos. Existe una necesidad substancial de encontrar un uso productivo ambientalmente compatible para dichas corrientes de subproductos con el fin de evitar el desecho de un material en una manera dañina para el ambiente. Compendio de la Invención Esta invención pertenece a una unidad de chapa o chambrana que se manufactura a partir de un material mixto hecho de una combinación de fibra celulósica y materiales de polímero termoplástico, por ejemplo, fibra de madera y cloruro de polivinilo.
La presente invención también reside en un conjunto de chapa hecho en una pluralidad de unidades de chapa. Cada unidad de chapa es un perfil de un material mixto, el cual incluye un polímero termoplástico y una fibra celulósica. El material comprende aproximadamente 35-60 partes de fibra de 45-70 partes de polímero por 100 partes del material mixto. La unidad de chapa preferida tiene un grosor al usado y una característica convexa. Cada unidad de chapa se interconecta a unidades de chapa adyacentes con medios de lengüetas de ranuras. El perfil de chapa tiene una pluralidad de mallas, y la porción expuesta de la chapa tiene una capa de tapa de cartón para mejorar la resistencia a la intemperie. La anchura expuesta de la cara de chapa puede ser ajustable. Las unidades de chapa se interconectan de extremo a extremo por una pluralidad de insertos en combinación con medios adhesivos o medios de soldadura térmica. Otro aspecto de la invención es un método para fabricar un medio de chapa. El método comprende los pasos de formar un compuesto de un material mixto incluyendo un material fibroso y un material termoplástico; proveer un dado que tiene la forma deseada del miembro de chapa; coextruyendo el material mixto con el revestimiento; y cortando el perfil a la longitud deseada. Una ventaja de la presente invención es que una vez instalado, las unidades de chapa del material m ixto no requieren pintu ra periódica u otro mantenimiento regular. Las unidades de chapa de la invención resistirán al agrietamiento , astillado o desprendimiento. La chapa de la presente invención se puede manufacturar en el color deseado y el material es lo suficientemente resistente a la intemperie para resistir el desvanecimiento de manera que mantiene una apariencia estéticamente agradable. Si se desea, la chapa de la presente invención se puede retocar con pintura acrílica después de que se haya limpiado la superficie con un solvente. El material también es resistente a la desintegración y a insectos, es resistente al agua y no se corroe. La chapa de la presente invención es estéticamente agradable. La geometría de la chapa crea líneas de sondas horizontales deseables que ayudan a disminuir el perfil de la casa por lo que parece más cercano a la tierra. Además la anchura visible (tabla de cara) de cada tramo de chapa para ajustarse de manera que se logren objetivos estéticos de cada estructura particular y situación. La chapa de la presente invención es de instalación relativamente rápida y fácil y puede cortarse e instalarse con herramientas de trabajo convencionales y sujetadores. Las unidades de la invención también son de peso relativamente ligero, lo cual también facilita su manejo por el instalador Otra ventaja de la presente invención es que es resistente al impacto. Cuando se golpea por un objeto duro, tal como una piedra o bola de béisbol, la chapa tiende menos a dejar una abolladura no agradable comparado con las chapas de aluminio y vinilo convencionales.
Otro aspecto ventajoso de la presente invención es que no se somete a envasado. Los diferenciales de temperatura no ocasionan distorsiones superficiales sobre la superficie de la chapa, debido al material preferido utilizado y debido a la geometría de los componentes de chapa. La chapa tiene un coeficiente de expansión térmica relativamente bajo. Aún otra ventaja de la presente invención es que se manufactura en una forma ambientalmente buena. La chapa utiliza productos de desecho de madera y cloruro de polivinilo, reduciendo así que se quemen los vertederos públicos. Esto se debe particularmente importante dado que se escasea el suministro de madera para construcción no costosa para chapas de madera. El material de chapa mixto es fácil de trabajar con máquina y las unidades de chapa pueden unirse utilizando sujetadores , soldadura térmica o soldadura pegada por vibración. Además , el material de desecho de dichos procesos secundarios puede reciclarse en partes utilizadas, eliminando derechos y responsabilidades de vertederos públicos. Mientras que se han utilizados vinilos previamente conocidos para las chapas y otros objetos coextruidos, previamente había sido desconocida una estructura de chapa coextruida hecha de un material mixto de madera-plástico. Como se usa en la presente , el término "material termoplástico" se pretende que sig nifique resinas de polímero termoplástico y/o resinas de copolímero termoplástico que pueden o no contener ingredientes y/o aditivos incluyendo, pero no limitado a, estabilizantes, lubricantes, colorantes, partícu las de refuerzo, capas de tela de refuerzo, material laminar, capas de formación de superficies, anti-espumantes, anti-oxidantes, rellenos , agentes de formación de espuma y/o otros ingredientes y/o aditivos para mejorar el rendimiento de la chapa reclamada en la presente. Como se usa en la presente, el término "hacia atrás" o "trasero" significa hacia adentro o adentro hacia el interior de una estructura de pared arbitrariamente seleccionada. El término "hacia adelante" o "delantero" significa hacia afuera o afuera de una estructura de construcción en una dirección exterior. Las ventajas del material mixto de formación de chapas se muestra en la siguiente tabla.
N> * Valores obtenidos de pruebas realizadas en Aspen Research Corporation ** Valor del intervalo que no se puede medir debido a la formación de superficie 1 . Reportes de prueba de Tibrex Desing Manual y Aspen Research Corp. 2. Metals Handbook Vol . 29th Edition 3. Especificaciones de valores de chapas de Reynolds obtenidas de literatu ra de prod uctos 4. Forest Products y Wood Science, JG Haygree and J l Boyer, 1 982 The l owa State U n iversity Press 5. Literatura de prod ucto Mason ite 6. Metals Handbook Vol . 1 9th Edition . Explicación de Estado de N/D: Degradación : El estado de N/D indica que un material no se sometió a degradación debido a que no hay mecan ismo biológico que indique degradación Corrosión : El estado de N/D indica que no hay mecan ismo en el material que promueve corrosión TDC (temperatura de distorsión de calor) : los metales no se distorsionan hasta una temperatura altamente alta que esta fuera de la escala de la que podría experimentar la chapa; por lo tanto no es aplicable. Los valores de N/D en Masonite indican que el valor no estuvo disponible .
Absorción de agua: los metales no absorben agua; por lo tanto, está en estado de N/D. El valor de PVC es lo suficientemente bajo para considerarse insignificante. Métodos de prueba de ASTM COTE D696 - para material mixto y PVC Conductividad térmica F433 - para material mixto y PVC TDC (temperatura de distorsión por calor) D648 para el material mixto y PVC Absorción de humedad D570-84 para material mixto y PVC Breve Descripción de los Dibujos En los dibujos, que forman una parte de la presente especificación y deben leerse con la misma, se muestra una modalidad preferida de la invención y en las varias vistas, se emplean números similares para indicar partes iguales . La Figura 1 , es una vista en perspectiva de una porción de un edificio que tiene la chapa de la presente invención instalada sobre la misma, cortada parcialmente para claridad de vista. La Figura 2 , es una vista en elevación extrema en sección transversal de una de las paredes exteriores del edificio de la Figura 1 como será a lo largo de las líneas 2 - 2 en sección transversal de la Figura 1 ilustrando la posición de "tramo estrecho" o instalación .
La Figura 3, es una vista en elevación extrema en sección transversal de una pluralidad de unidades de chapa, ilustrando la posición de "tramo ancho" o instalación. La Figura 4, es una vista despiezada en perspectiva de dos unidades de chapa ilustradas en las Figuras 1 -3. La Figura 5, es una vista en elevación posterior de una porción trasera de una unidad de chapa ilustrada en las Figuras 1 -4. La Figura 6, es una vista en elevación lateral de una segunda modalidad de la unidad de chapa. Las Figuras 7A y 7B son vistas en elevaciones laterales de las tercera y cuarta modalidades de la unidad de chapa. La Figura 8, es una vista en elevación lateral de una quinta modalidad de la unidad de chapa. La Figura 9, es una vista en planta superior de una sexta modalidad de unidad de chapa. La Figura 10, es una vista en perspectiva despiezada de las unidades de chapa, utilizando insertos con las unidades de chapa, así como una herramienta de instalación opcional. La Figura 1 1 , es una vista en planta superior de una séptima modalidad de la unidad de chapa . La Figura 12, es una vista en planta superior de una octava modalidad de la unidad de chapa . La Figura 13, es una vista en planta superior de una novena modalidad de la unidad de chapa.
La Figura 14, es una vista en perspectiva de una décima modalidad de la unidad de chapa. Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas La Figura 1 , describe la construcción de marcos en una casa o estructura similar 10 en la cual el sistema de chapa de la invención se instala sobre la superficie exterior. Aunque ia invención se puede aplicar a edificios y estructuras de todo tipo, será descrita por conveniencia y facilidad de descripción en relación a una casa, que es la estructura preferida de aplicación en la invención . La casa 10 esta cubierta por una pluralidad de paneles 1 1 y de chapa horizontal alargados. Normalmente, los paneles 1 1 están instalados sobre todas las superficies de pared exterior 12 de la casa. La casa 10 tiene una pared lateral 13 y una pared extrema 14. Una esquina cóncava del edificio entre las paredes 13, 14 tiene una tira de chambrana vertical cóncava 15. El techo o vigas cabezales 16 y tachones de pared 17 forman una porción de la estructura del marco de la casa. El cabezal 16 y tachones 17 pueden estar hechos de madera (como se muestra) o pueden estar hechos de canales de aluminio o canales de acero u otros miembros de soporte de carga estructurales. La estructura de pared incluye una capa de revestimiento 18 tal como una capa de triplay, tablas en partículas, otra capa de revestimiento estructural adecuada. Esta capa de revestimiento 18 se asegura a los tachones 17 y el cabezal 16. Sobre la capa de revestimiento 18 hay una capa de lámina de barrera contra el agua o aire (no mostrada) , por ejemplo, comprendida de papel fieltro de construcción impregnado con asfalto, o un material no tejido a los similares. La parte inferior de cada porción 21 del cuerpo principal del panel de chapa traslapa y cubre el margen superior 22 del siguiente panel 11 de chapa inferior, y los paneles están en acoplamiento de gancho como será descrito más adelante. Cuando el sistema de chapas se instala sobre el edificio 10, primero se sujeta una tira de chambrana iniciadora (no mostrada) sobre la periferia inferior de cada lado de la casa 10. La tira puede ser un "canal en forma de J" convencional formado con su propia pestaña de claro mostrado en detalle más adelante. Después de que, se asegura la tira iniciadora en su lugar, se instala en primer tramo 12 de la chapa horizontalmente a lo largo de la anchura de una superficie de pared de la casa 10. El borde inferior de cada unidad alargada 12 se deja caer sobre el canal en forma de U en la tira indicadora y el panel 12 se observan en su lugar contra la casa 10 durante una pluralidad de clavos 20 impulsados a través de las ranuras en la pestaña de clavos. Entonces, los segundos y sucesivos tramos de la chapa 11 se instalan similarmente en su lugar. Una pieza de chambrana vertical 15 cubre la unión de la esquina. Cuando el tramo de la chapa 11 alcanza la parte superior de una superficie de pared, se provee una chambrana o tira de accesorio (no mostrada), la cual después tapa el sistema de chapa sobre ei lado de la casa o provee una conexión entre la superficie de pared vertical y las otras superficies del costado, tal como el techo, salientes o trabes (no mostradas). Las tiras de chambranas y otros accesorios de chapa convencionales se pueden utilizar para terminar las superficies del edificio sobre los bordes comestibles y alrededores de ventanas y puertas. Las tiras de chambranas y accesorios pueden ser de uno o dos canales convencionales en forma de J. Geometría Preferida de las Unidades de Chapas Como se muestra en las Figuras 2-4, la unidad de chapa 1 1 comprende una porción del cuerpo principal 21 y un margen superior 22 que es integral con la porción del cuerpo principal. La porción de cuerpo principal 21 tiene una pared horizontal 25 curva, cóncava la cual está expuesta ai sol y a elementos de intemperie cuando se instalan en la casa 10. La superficie frontal 25 de cada unidad de chapa 1 1 tiene una forma curva hacia afuera convexa. La porción de cuerpo principal 21 de cada unidad de chapa 1 1 tiene un grosor ahusado, con el extremo inferior de la porción 21 del cuerpo principal teniendo un grosor mayor que el extremo superior de la porción del cuerpo principal 21 . La porción curva y la profundidad de la chapa proveen líneas de sondas de profundidad que son estéticamente agradables para los propietarios de casa normales . La unidad de chapa 1 1 tiene una o más mallas estructurales 23, que están formadas de paredes 24 y aberturas 25. Las mallas 23 proveen la unidad de chapa con resistencia o rigidez estructural con el fin de incrementar la resistencia de compresión de chapa con la resistencia o tensión u otras propiedades estructuras o mecánicas.
Las aberturas 25 en la chapa proveen espacios de aire dentro de la estructura de chapa. Estos espacios de aire 25 proveen efectivamente un "espacio de aire muerto" que reducen al mínimo la cantidad de filtración de aire. Preferiblemente, el perfil de chapa 1 1 está formado de un proceso de extrusión. Alternativamente, es posible que el miembro de chapa sea moldeado. Los miembros de malla 23 preferiblemente están formados de manera integral con el resto de la unidad de chapa 1 1 durante el proceso de moldeo para extrusión o inyección. Sin embargo, los miembros de soporte de malla adecuados pueden agregarse de partes hechas durante una operación de manufactura separada. Los medios de malla de unidad de chapa pueden comprender una pared como miembro de soporte u otro elemento estructural. Aunque las aberturas 25 estén preferiblemente vacías, están dentro del alcance de está invención llenar las aberturas 25 con una espuma aislante, preferiblemente de PVC de baja densidad u otro termoplástico o espuma de poliuretano de baja densidad , que está comercialmente disponible. En una modalidad preferida, la porción principal 21 de cada unidad de chapa 1 1 tiene una estructura de malla 23 hecha de seis aberturas 25 y cinco paredes interiores 24. Las paredes 24 están substancialmente horizontales en la primera modalidad de ia unidad de chapa. Cada abertura 25 tiene una forma y tamaño transversales debido a la forma convexa de la unidad de chapa 1 1 . En una modalidad preferida, la anchura total de cada unidad de chapa es de aproximadamente 12.7-20.32 cm, preferiblemente de aproximadamente 15.8 cm y la anchura de la porción del cuerpo principalmente 21 es de aproximadamente 7.62-15.24 cm, preferiblemente de 10.16 cm. La profundidad preferida de la unidad de chapa 11 en su punto más amplio es de aproximadamente 1.27 a 5.08 cm, preferiblemente aproximadamente 1.9 cm. El grosor preferido de cada pared que forma el perfil de unidad de chapa es de aproximadamente 0.254 cm. El margen superior 22 de la unidad de chapa 11 es de aproximadamente 6.35 cm de ancho en la modalidad preferida. El margen superior 22 tiene dos porciones substancialmente planas 26 y 27. Una porción inferior 27 está integral con la porción del cuerpo principal 21, y la pestaña de igualación superior 26. Las porciones 26 y 27 están separadas por una tira de unión 28 que se proyecta hacia atrás, central que tiene aberturas para sujetadores. La pared posterior plana de la tira 28 colinda contra los pernos 18 de la estructura de marco de la casa. La porción inferior 27 y pestaña de igualación 27 preferíblemente están separadas de los pernos 18 cuando la chapa esta en su posición instalada. La tira de sujetador 28 del margen superior 22 tiene una serie de aberturas o ranuras 29 para el pacto de sujetadores adecuados tales como clavos 20, tornillos, etc., a través de la misma Las ranuras 29 preferiblemente son alargadas u ovaladas en lugar de ser circulares, con la dimensión más larga de la ranura 29 están en paralelo con la dirección longitudinal de la unidad de chapa 11. La modalidad preferida, cada ranura es de aproximadamente 0.25 cm de longitud. Las ranuras 29 están colocadas más altas que la línea central longitudinal de la tira 28. Las ranuras 29 pueden ser premoldeadas o trabajadas por una máquina en una porción posterior 28, y pueden ser avellanados, alineados con metales o de alguna manera adaptados a la geometría o composición de los sujetadores. Preferiblemente, las ranuras de clavos 29 están separadas por 5.08 cm en el centro. Las ranuras del clavo pueden ser adecuadas para clavos galvanizados de número 6 de cuerpo de anillo. Por lo menos una ranura 29 se registra con cada termo 18. Los pernos 18 normalmente están separados por 40.6 cm en el centro. La superficie interna de la unidad de chapa 1 1 tiene una pared posterior 31 que es substancialmente plana. La pared posterior 31 se conforma a la pared rugosa 18 y colinda contra los pernos 17 cuando la chapa 1 1 se instala en el edificio 10. La pared posterior 31 esta detrás de la porción de cuerpo principal 21 y la pared posterior 31 se extiende desde la parte superior de la porción del cuerpo principal 21 a un punto aproximadamente a la mitad de la porción del cuerpo principal 21 . En la modalidad preferida, la pared posterior 31 es de aproximadamente 5.71 cm de ancho. El extremo inferior sobre la pared posterior 31 es una pestaña 32 que está separada de la pared posterior 34 de la porción de cuerpo principal 21. En la modalidad preferida, la pestaña 32 es de aproximadamente 1 .27 cm de ancho. La pestaña 32 y pared posterior forman un canal o medio de ran ura 33. La pestaña 32 y pared posterior 34 de la porción de cuerpo principal 21 están formados de manera que el canal 33 es ligeramente más amplio en su extremo superior que el extremo inferior. En otras palabras, el extremo inferior de la pestaña 32 se flexiona ligeramente en la dirección hacia adelante. Para cada tramo 1 1 , la pestaña de igualación 26 se anida en el canal 33 del panel superior inmediatamente adyacente, como se ilustra en la vista despiezada de la Figura 4. El margen superior 22 de cada unidad de chapa 1 1 se clava a la casa 10. La estructura de igualación que permite que las hileras de la chapa 1 1 se inserten desde arriba, se clavan y se interconectan en una estructura de lengüeta y canal, en donde la pestaña de igualación 26 es el medio de lengüeta. La porción visible de la cara frontal 25 de la chapa se ajusta a la modalidad preferida. Esta característica de ajuste permite que el arquitecto o constructor elija la apariencia exterior más conveniente para cada situación particular, dado que la anchura visible de las unidades de chapa 1 1 puede ajustarse. Las unidades de chapa 1 1 , como se ilustran en la Figura 2, están en la posición de "tramo estrecho". Es decir, la pestaña de igualación está en acoplamiento completo con el canal 33, de manera que la superficie superior de la pestaña de igualación 26 está en contacto con el borde superior del canal 33 sobre la unidad de chapa superior 1 1 . La Figura 3 ilustra la posición de las unidades de chapa 1 1 en la posición del "tramo ancho". En esta posición, solamente la parte superior de la pestaña de igualación 26 se acopla con la parte más inferior del canal 33 , que está definida por el borde inferior de la pestaña 32. Debido a que la anchura de la pestaña de igualación 26 y la anchura del canal 33 son ambos de aproximadamente 1 .27 cm, la escala de ajuste para la anchura visible de las unidades de chapa 1 1 son de aproximadamente 1.27 cm. Las chapa puede colocarse en un punto intermedio entre las posiciones ilustradas en las Figuras 2 y 3, v. gr , de manera que la pestaña de igualación 26 se extiende entre 0 y 1 .7 cm en el canal 33. Con el fin de asegurar que las unidades de chapa 1 1 están instaladas en una posición horizontal recta, el instalador puede utilizar métodos de alineación convencionales cuando se instalan las unidades de chapa 1 1 , así como el uso de una criba, cinta de historia o polea de historia, l íneas de presión o un separador. En la modalidad preferida, cada unidad de chapa tiene una capa exterior o capa de tapa 35, que es decorativa o protege las porciones de las chapas que están expuestas al sol y elementos de intemperie. La tapa 35 se extiende a través de toda la superficie frontal expuesta de la unidad de chapa, así como la parte inferior de la unidad de chapa y una parte inferior de la parte posterior de la unidad de chapa 1 1 como se ilustra en la Figura 5 La cubierta de tapa 35 se ilustra con punteado en las Figuras 1 , 4 y 5 y se ilustra con una línea gruesa 35 en el tramo de chapa más inferior en la Figura 2 con el fin de claridad . En la modalidad preferida , la tapa 35 tiene un acabado uniforme y esta disponible en una variedad de colores (en la Figura 5 la tapa 35 se muestra punteado) Alternativamente, la tapa podría tener un acabado decorativo , tal como un acabado de granulado de madera. En una vista alternativa de las unidades de chapa mostrados en la Fig ura 4, la Figura 5 muestra el lado que mira hacia atrás de la unidad . En la Figura 5 , la pestaña de igualación 26 se muestra extendida desde la pestaña 32 sobre la superficie posterior de la porción convexa de la chapa. El margen superior 22 tiene dos porciones substancialmente planas 26 y 27 separadas por una unión que se proyecta hacia atrás o tira sujetadora 28. La tira sujetadora 28 contiene las aberturas 29 para el paso de sujetadores , tales como clavos o tornillos a través de la m isma . La pestaña 31 y su extensión 32 cooperan para unir la unidad de chapa con otras u nidades de chapa en tramos instalados de bajo de la un idad mostrada en la Fig ura 5. El extremo inferior de la pared posterior 31 es una pestaña 32 que está separada de la pared posterior 34 de la porción del cuerpo principal 21 . El material de tapa 35 se muestra en la porción punteada de la Figura 5 la cual representa la tapa que se extiende desde la superficie que mira hacia afuera a lo largo de l borde inferior de la u nidad en la superficie q ue mira hacia atrás . U n perfil de chapa alternativo , mostrado como 40 , se ilustra en la Fig ura 6. Este diseño de chapa tiene la m isma apariencia estáticamente agradable convexa de la primera modalidad . Sin embargo, esta unidad de chapa 40 tiene un mecanismo de cerrojo diferente para conectar las unidades de chapa adyacente. La chapa 40 no tiene la característica de ajustabiiidad mostrada con la primera modalidad. La unidad de chapa 40 ilustrada en la Figura 6 tiene una serie de mallas 41 y una pestaña superior 42. La pestaña superior 42 tiene un gancho dirigido hacia afuera 43 que tiene una ranura 46. La unidad está instalada clavando una pestaña de paso sujetadora 42. La porción posterior inferior del cuerpo principal tiene una ranura 44 que esta dimensionada y configurada para adaptar el gancho. La ranura 44 está definida por su pared posterior de una de las mallas y una lengüeta 45 que se extiende hacia arriba. La lengüeta 45 se acopla con la ranura 46 y el gancho 43 se acopla con la ranura 44, en la manera mostrada en la Figura 6. En esta forma, los tramos adyacentes a la chapa 40 se interconectan. Preferiblemente, la pestaña 42 tiene una serie de ranuras (no mostradas) a través de las cuales pasan los clavos para acoplarse con la estructura de soporte de la construcción. Debido a que la pestaña 42 se coloca detrás del siguiente tramo superior de la chapa 40, los clavos en la pestaña 42 se ocultan de la vista . Las Figuras 7A y 7B ilustran tercera y cuarta modalidad de 50, 51 de la chapa de la presente invención. Cada unidad de chapa 50, 51 tiene tres porciones: una porción principal central 52 que tiene una cara frontal expuesta 60; una pestaña superior; y una porción inferior 53 que tiene una ranura 54. La diferencia entre las modalidades de las Figuras 7A y 7B en la construcción de la pestaña superior. La pestaña superior 55 en la Figura 7A está hecha de construcción sólida, mientras que la pestaña superior 56 en la Figura 7B tiene una pared más delgada y costillas de refuerzo 57. Como se muestra en las Figuras 7A y 7B, la porción de cuerpo principal 52 es hueca, la cual tiene una estructura de malla con tres aberturas 58. El tipo de chapa 50, 51 ilustrado en las Figuras 7A y 7B se puede aplicar ya sea horizontal o verticalmente. Con este diseño, los clavos 59 no se ocultan de la vista. En su lugar, cada clavo 59 pasa a través de la abertura de malla inferior de la porción de cuerpo principal 52 de la chapa 50, 51 . Preferiblemente, la ranura 54 provee un traslape de aproximadamente 1.27 cm entre las unidades de chapa adyacentes. El borde inferior 61 de una cara frontal 60 del tramo se separa arriba del borde superior 62 del siguiente tramo inferior, formando una ranura 63 entre los tramos adyacentes de la chapa. Preferiblemente, esta canal 63 es de aproximadamente 2.54 cm de ancho. La Figura 8, ilustra una cuarta modalidad 65 de la chapa de la presente invención . Este tipo de chapa 65 también se puede aplicar ya sea horizontal o verticalmente. La chapa 65 tiene tres porciones , una porción de cuerpo central 66, una porción de ranura superior 67 y una porción de ranura inferior 68. La porción de cuerpo central 66 preferiblemente tiene una estructura de malla , una pluralidad (v.gr.) un total de 5 aberturas, con (v. gr. ) tres de las aberturas 69 están relativamente grandes y dos de las aberturas 70 están relativamente pequeñas. Cada una de las aberturas 70 adapta un clavo 71 . En la modalidad industrial , los clavos 71 se aplican en cada tramo de chapa 65. Las ranuras superior e inferior 66, 68 están dimensionadas y configuradas de manera que los tramos adjuntos de la chapa 65 se traslapan. Preferiblemente, cada ranura inferior está unida con inglete que tiene una porción 72, la cual colinda contra una porción 73 unida con inglete en la malla superior de la porción de cuerpo principal. Estas porciones 72 y 73 unidas con inglete forman un canal en forma de V 74. La presente invención tiene aplicabilidad igual para sistemas de chapa en los cuales los paneles se instalan o colocan verticalmente. Como se describió antes, las modalidades de las Figuras 6-8 pueden instalarse en una manera vertical. Además, las unidades de chapa vertical desechas del material mixto de la invención pueden ser de un rebajo o lengüeta y canal o tablas planas del material mixto se pueden aplicar en una de varias maneras, tal como una tabla y listones; tabla y tabla; y listones y tabla. La Figura 9 ilustra una quinta modalidad de la presente invención, en la cual se emplea una construcción de tabla y listones. La chapa 76 tiene una pluralidad de tablas que se extienden verticalmente 77, y una pluralidad de listones que se extienden verticalmente 78. El material mixto se utiliza para los componentes tanto de tablas 77 y listones 78 de la chapa 76. Los clavos 79 pasan a través de las tablas 77 y los listones 78. En la modalidad mostrada, tanto la tabla como el listón no están hechos de una longitud sólida de un material mixto. Sin embargo, la tabla y/o listón pueden estar hechos de una construcción entrelazada hueca como se ilustra con las otras modalidades. Además, los miembros de chapa sólida pueden hacerse de un material mixto espumoso.
Las Figuras 1 1-13 ilustran perfiles de chapas alternativos 1 10, 120, es decir, las séptima, octava y novena modalidades de la unidad de chapa. Estos diseños tienen una apariencia no curva más rectilínea pero agradable. Los perfiles 110, 120 tienen cada uno un mecanismo de cerrojo único para conectarse adyacentemente a las unidades de chapa. Las modalidades de las Figuras 1 1 -13 son adecuadas para las instalaciones de chapa verticales. En la Figura 1 1 una lengüeta 1 1 1 se acopla con la ranura 1 12 definida por la porción de gancho 1 13. En este caso, los tramos adyacentes de la chapa 1 10 se interconectan y mantienen en su lugar. Preferiblemente, la pestaña 1 14 adyacente a gancho 1 13 tiene una serie de orificios (no mostrados) a través de los cuales pasan los clavos 1 15 para acoplarse con la estructura y soporte del orificio (no mostrada). Debido a que la pestaña 114 se coloca detrás del tramo adyacente a la chapa 1 10, los clavos en la pestaña 1 14 se esconden de la vista. En la instalación de la chapa 1 10, se instala un primer tramo y se une al orificio que utilizan los clavos 1 15. El siguiente tramo se inicia insertando la lengüeta 1 12 en la ranura 1 1 1 definida por el gancho 1 13. El siguiente tramo se sujeta utilizando el clavo 1 15 y el proceso se repite para los tramos verticales adicionales. En la unidad de chapa 1 10, la pestaña 1 14 está hecha de construcción sólida mientras que el cuerpo principal 1 18 de la unidad 1 10 tiene una estructura h ueca. La porción de cuerpo principal 1 18 tiene porciones hueca 1 16 que definen una estructura de malla. La unidad de chapa tiene una porción quimera hacia afuera 1 18 y una porción quimera hacia adentro 1 19. Las paredes internas 1 17, 1 17a de la malla proveen estructura de estabilidad a la unidad.
La Figura 13 muestra una instalación traslapante de la unidad de chapa 120 sobre unidades de chapa adyacentes 120. Una unión traslapante 122 se forma entre las unidades de chapa adyacente 120. En la instalación de la unidad de chapa 120, se aplica una primera unidad de chapa 120 a una superficie de edificios y se clava en su lugar utilizando clavos 123 que se dirigen a través de las aberturas 124. El segundo tramo de la unidad de chapa 120 se aplica luego traslapando el primer tramo. Un reten 121 colinda contra la porción superior 125 de la siguiente unidad inferior para proveer la cantidad apropiada de traslape entre las unidades de chapa adyacentes. La unidad 120 tiene una estructura de perfil hueco similar a la de las unidades mostradas en las Figuras 1 a 11 . La Figura 13 muestra un esquema alternativo de tabla y listones de instalación . La modalidad ilustrada en la Figura 13 es similar a la modalidad ¡lustrada en la Figura 9, excepto que el diseño de la figura 13 tiene gna estructura entrelazada en lugar de una estructura sólida. En la Figura 13, las tablas 130 se unen a una superficie del edificio utilizando clavos 132 dirigidos a través de las aberturas 133. Siguiendo la instalación de una primera tabla, se pueden instalar otras tapias dejando un espacio 133 entre los tramos de las tablas. Los espacios 133 entre las tablas 130 se cu bren utilizando listones 131 . Los listones 131 se unen al sistema de chapa utilizando clavos 134 dirigidos a través de las aberturas 135 en los listones. En una esquema de instalación, todas las tablas 130 se aplican a la superficie de construcción antes de la instalación de cualquier listón 131 . En otro esquema de instalación , se pueden aplicar dos tramos de tablas 130 a la superficie de construcción seguida por un tramo de listones 131 . Un tramo de tabla 130 adicional se aplica después de la instalación 131 apropiado. Las unidades de chapa mostradas en la Figura 13 son perfiles substancialmente rectilíneos que están hechos utilizando la técnica de malla de extrusión común para el perfil extruido mostrado en las Figuras 1 a 13. Con cualquiera de estas modalidades entrelazadas, las porciones huecas pueden contener "aire muerto" o las porciones huecas pueden llenarse con un material de espuma adecuado. La Figura 14 es una vista en perspectiva de una décima modalidad de la unidad de chapa 150. Con esta modalidad la chapa puede instalarse ya sea horizontal o verticalmente. El panel de chapa 150 se forma del material mixto preferido, pero es sólido y no hueco en lugar de ser hueco o entrelazado. El panel de chapa 150 tiene una o más superficies frontales planas 151 . Una ranura superior 152 en el panel 150 se adapta para acomodarse e igualarse a un borde inferior 153 de un panel adyacente 150. La chapa 150 se sujeta a la superficie externa de la casa por los clavos y otros medios de sujeción apropiados que se insertan a las aberturas 154 en la pestaña de clavos 1 55. Con el fin de proveer a los instaladores flexibilidad completa en la elección de posiciones en las cuales sujetan los paneles 150 a la casa, as aberturas 154 se prefieren en forma de orificios alargados y pueden disponerse en dos o más hileras. Los paneles 150 son perfiles extruidos en la forma y sección transversal especifica deseada. Se pueden prever una amplia variedad de formas en sección transversal y mecanismos de igualación por un aspecto en la materia. Los paneles 150 pueden fabricarse en longitudes especificas previamente para la aplicación del trabajo particular o se pueden formar en longitudes normales y cortarse al tamaño en el sitio de la construcción . Cada panel 150 puede tener múltiples tramos formados integralmente unos con otros. Con el panel 150 ilustrado en la Figura 14, cada panel de chapa tiene dos tramos de superficies frontales 151 . Los dos tramos 151 se separan por un canal longitudinal 166 que se extiende hacia dentro desde la superficie 151 del panel 150 hacia la casa. Con cada uno de los diseños de chapa anteriores, se prefiere un grosor de 1 .27 cm a 3.81 cm y una achura en la escala de 10.16 cm a 30.48 cm se prefiere. Es posible que el miembro de chapa de cada modalidad se manufacture como una unidad integral que tiene dos o más tramos. Además, la presente invención es adecuada para varios tipos de geometría de chapa y diseños de chapa. Para las chapas que se instalan horizontalmente a través de un edifico , la chapa de la presente invención puede tener las siguientes formas que son bien conocidas con respecto a chapas de madera sólida hechas de madera aserrada: chapa de bisel y casa de campo, chapa de "Dolly Varden", chapa de caída, chapa de ensamble rústico (tabla y espacio) en canales, chapa de lengüeta y acanalado, y chapa de cabana de troncos. Estos diseños de chapas pueden manufacturarse con el material mixto polimérico de la presente invención y cada uno de los diseños de chapa anteriores puede tener un centro sólido o un perfil hueco. El Material Mixto Polimérico-de Fibra Las unidades de chapa de la presente invención están hechos de un material mixto aue consiste de un material polimérico y un material de fibra. Ejemplos de dicho material se describen en las Patentes anteriores del Solicitante, Patentes de E. U .A. Números 5,486, 553; 5, 59, 027; 5,405, 768; 5,497, 594; 5,441 , 801 y 5,403,677, cada uno de las cuales ße incorpora aquí por referencia. Las unidades de chapa están formadas de una composición de un material polimérico substancialmente termoplástico y un material de fibra, tal como fibra de madera. Los requisitos principales del material poli mérico es que retenga suficientes propiedades termoplásticas para permitir el mezclado por fusión con a fibra, que permite la formación de pellas y permite que las pellas sean extruidas o moldeadas por inyección en un proceso termoplástico para formar el m iembro de chapa rígido. El material mixto preferido de esta invención puede formarse de cualquiera de poliolefina, poliestireno, poliacrílico o poliéster. Los polímeros termoplásticos que se pueden utilizar en la invención comprenden clases bien conocidas de polímeros termoplásticos incluyendo poliolefinas tales como polietileno, polipropileno, poli(etíleno-copropileno), polietilßno-co-alfaolefina y otros. Los pol ímeros de poliestireno pueden utilizarse incluyendo homopolímeros de poliestireno, copolímeros de poliestireno y terpolímeros; los poliesteres que incluyen tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, etc. , y polímeros halogenados tales como cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno y otros. Las mezclas poliméricas o aleaciones poliméricas también pueden ser útiles para fabricar el material mixto utilizado con la invención. Se pueden utilizar una variedad de fibras de refuerzo con la i chapa de la presente invención, incluyendo vidrio, boro, carbono, aramida, metal, celulósica, poliéster, nilón, etc. , el material mixto puede utilizarse en la forma de una unidad sólida que comprende el material m ixto de una unidad sólida de un termoplástico de espuma o I como un perfil hueco . El tipo preferido de fibra para la invención es una fibra de madera suave, que puede ser un producto o producto de manufactura de madera acerada u otros productos de madera. Las fibras de * madera blanda son relativamente largas y contienen altos porcentajes de lignina y porcentajes superiores de hemicelulosa, comparado con las maderas duras. Sin embargo, la fibra celulósica preferida también puede derivarse de otros tipos de fibras , incluyendo lino, yute, fibras de algodón, fibras de madera d ura , bambú, arroz, caña de azúcar y fibra reciclada o recuperada de periódicos, cajas, impresiones de computadora, etc. Preferiblemente, la pella utiliza una fibra celulósica. La fibra celulósica comúnmente comprende fibras que tienen una relación de alto aspecto hecha de células con paredes de células celulósicas. Durante el proceso de la formación del compuesto, las paredes de las células se alteran y los polímeros introducidos en el interior agotan el volumen de las células bajo condiciones de alta temperatura y presión. La fuente preferida de fibra de madera para las unidades de chapa es el sub-producto de fibra de madera del molido de maderas blandas comúnmente conocidos como aserrín o virutas. Dicha fibra de madera tiene una relación de forma y aspecto reproducibles regulares. Las fibras son comúnmente de por lo menos 0.1 mm de longitud y hasta 1 mm de grosor y comúnmente tienen una relación de aspecto de por lo menos aproximadamente 1 .5. Preferiblemente, las fibras tienen de 0.1 a 5 mm de longitud, con una relación de aspecto entre 2 y 15, preferiblemente de entre 2.5 a 10. Algunos materiales del aserrín pueden contener proporciones substanciales de subproductos incluyendo cloruro de polivinilo u otros materiales poli méricos que se han utilizado como revestimiento, aglomerante o cobertura en los miembros de madera ; los miembros estructurales reciclados hechos de materiales termoplásticos; materiales poliméricos de revesti mientos; componentes de adhesivos en forma de adhesivos en fusión en caliente, adhesivos basados en solventes, adhesivos en polvo , etc. ; pinturas incluyendo pinturas basadas en agua, pinturas alquídicas, pinturas epoxi , etc. ; conservadores, agentes anti-fúngicos, agentes anti-bacterianos, insecticidas, etc. , y otras corrientes de subproductos. El contenido corriente de subproductos total de material de fibra de madera comúnmente es menor a 25% en peso de la entrada de fibra de madera total en el producto del material mixto de fibras termoplásticas. Comúnmente, el contenido de subproductos intencionales varía de aproximadamente 1 a alrededor de 25% en peso, preferiblemente de aproximadamente de 2 a alrededor 20% en peso, más comúnmente be aproximadamente 3 a alrededor de 15% en peso. El control de la humedad en el material mixto de fibras termoplásticas es importante para obtener terminado de superficie de alta calidad consistente de estabilidad dimensional de las unidades de chapa. La remoción de una proporción substancial del agua en la fibra se requiere con el fin de obtener una pella óptima para procesarla en unidades de chapa. Preferiblemente, se controla el agua a un nivel de menos de 8% en peso en la pella, basado en el peso de la pella, si las condiciones de procesamiento provee que el equipo de extrusión de ventilación puede secar el material antes de la formación final del miembro de chapa. Si los miembros de chapa se van a extruir en un proceso de extrusión sin ventilación , la pella deberá ser tan seca como sea posible y tener un contenido de agua entre 0.01 y 5% en peso, preferiblemente menor a 3.5% en peso. El contenido máximo de agua de la pella mixta es de 4% en peso o menos, preferiblemente 3.0% en peso o menos y aún más preferiblemente el material de pella contiene de aproximadamente 0.5 a 2.5% en peso de agua. En la manufactura de la composición y pellas que se utilizan para el material de chapa, están implicados dos pasos: 1 ) el paso de mezclado, en el cual el material polimérico y fibras se mezclan íntimamente, y 2) el paso de formación de pella en el cual, la composición se extruye y se forma en pellas. La composición extruida se forma en un dado para formar un extrudado lineal que puede cortarse en una forma de pellas. La sección transversal de pellas puede ser cualquier forma arbitraria dependiendo de la geometría del dado de extrusión. Preferiblemente, se utiliza una forma en sección transversal geométrica regular y más preferiblemente la forma de la pella es un cilindro regular que tiene una sección transversal casi circular o algo ovalada. El material de pella se introduce entpnces en un extrusor y se extruye en las unidades de chapa de la presente invención . Los materíales alimentados al extrusor comprenden preferiblemente de aproximadamente 30 a 65% en peso de acero incluyendo impurezas recicladas junto con aproximadamente 50 a 70% en peso de las composiciones poliméricas tales como cloruro de polivinilo. Preferiblemente, se combina aproximadamente 35 a 45% en peso de fibras de madera o aserrín con un homopolímero de cloruro de polivinilo. Los aditivos adecuados que se pueden incluir son compatibilizadores químicos, estabilizadores térmicos, auxil iares de procesos, pigmentos, colorantes, retardadores de incendioi antioxidantes, rellenos, etc. El sistema más preferido es cloruro de polivinilo y fibra de madera, en donde la densidad es la densidad de la pella es mayor a aproximadamente 0.6 gramos por cm cúbico. Preferiblemente, la densidad de la pella es mayor a 0.7 gramos por cm cúbico por razones de propiedades térmicas mejoradas, propiedades estructurales, módulo, resistencia a la compresión, etc., y más preferiblemente la densidad de volumen de la pella es mayor a 0.8 gramos por cm cúbico. En las composiciones de pella más preferidas de la invención, el cloruro de polivinilo ocupa más del 67% del volumen interior de la célula de fibra de madera y más preferiblemente mayor a 70% del volumen interior de las células de fibra de madera. La pella puede tener una variedad de formas en sección transversal incluyendo la triangular, cuadrada, rectangular, ovalada, etc. La pella preferida es un cilindro circular recto, el radio preferido del cilindro es de por lo menos 1.5 mm con una longitud de por lo menos 1 mm. Preferiblemente, la pella tiene un radio de 1 a 5 mm y una longitud de 1 a 10 mm. Más preferiblemente, el cilindro tiene un radio de 2.3 a 2.6 mm, una longitud de 2.4 a 4.7 mm, y una i densidad de volumen de aproximadamente 0.2 a alrededor de 0.8 gm/mm cúbico. Después de que se forman las pellas, los paneles de chapa 11 preferiblemente son perfiles extruidos en la forma y sección transversal especifica deseada. Sin embargo, también es posible que los paneles sean moldeados, formados a vacío, doblados o formados en rolo del material de lámina. Los paneles se pueden fabricar en las longitudes especificadas previamente para la aplicación de trabajo particular deseado se pueden formar de longitudes normales y cortarse a tamaño en el sitio de la construcción. El coeficiente de expansión térmica del material mixto de polímero-fibra preferido es un compromiso razonable entre el coeficiente longitudinal de la expansión térmica de PVC, que normalmente es de aproximadamente 7.2 x 10"s cm/cm/°C y la expansión térmica de madera en la dirección transversal, que es de aproximadamente 0.36 x 10"5 cm/cm/°C. Dependiendo de las proporciones de materiales y el grado al cual se mezclan los materiales y se uniforman, el coeficiente de expansión térmica del material puede variar de aproximadamente 2.7 a 3.4 x 10"5, preferiblemente de aproximadamente 2.8 a 3.24 x 10"5 cm/cm/°C. El material mixto preferido exhibe un modulo de Young de por lo menor es 3,515 kg/cm2, más preferiblemente en la escala entre 6,624 y 0.14 x 106 kg/cm2. Tapa En la modalidad preferida, el material mixto tiene un medio de cubierta. Por ejemplo, el material mixto se coextruye con una tapa resistente a la intemperie 35 que es resistente a la degradación por-luz ultravioleta. Un ejemplo de dicho material es una composición de difluoruro de polivinilideno. La tapa caracteriza un terminado de superficie deseable, tiene la dureza deseada y resistencia al agrietamiento y tiene la capacidad de colorearse durante el uso de colorantes fácilmente disponibles. Preferiblemente, el grosor de calibre para la cubierta de tapa es aproximadamente 0.0025 a 0.25 cm a través de la superficie de chapa, más preferiblemente aproximadamente 0.05 cm. La tapa 35 es coextensiva con por lo menos la superficies expuestas del substrato de la unidad de chapa y está unida herméticamente a la misma. Un tipo adecuado de tapa es un pol ímero Duracap®, manufacturado por Geon Company, que se describe en las patentes de E. U .A. N úmeros 4, 183, 777 y 4, 100, 325. Además, un polímero del tipo de AES se puede utilizar (tales como los polímeros resistentes a la intemperie de marca Rovel® manufacturados por Dow Chemical Company) , o se puede utilizar un polímero de tipo ASA (tales como los polímeros de Geloy® y Centrex® manufacturados por General Electric Company y Monsanto, respectivamente) . La tapa puede ser coextruida con el substrato o ser lamina en el substrato. En la modalidad preferida, la tapa se coextruyó. La coextrusión del polímero de tapa se logra con las técnicas de extrusión dobles , de manera que la tapa y el substrato se forman como una sola unidad integra. Debido a que la tapa puede contener colorantes y pigmentos, no es necesario o requerir un revestimiento superior adicional en las estructuras resultantes. Sin embargo , u n revestimiento de pintura o de otro material puede aplicarse si es deseable.
Además un tapa, la capa externa 11 puede ser una hoja de madera, un revestimiento de grano de madera, un revestimiento pigmentado, u otro tipo de tapa coextruida, en la modalidad preferida, la superficie externa de la chapa es uniforme. Sin embargo, la chapa puede caracterizar identaciones decorativas sobre la superficie externa, por ejemplo para asemajarse a la apariencia de madera. La textura puede producirse mediante el uso de una rueda de relieves, a través de la cual la chapa pasa después del proceso de extrusión. Junta de Unidades de Chapa de Extremo a Extremo Los paneles de chapa 11 normalmente están hechos de una longitud fija más corta que la anchura de un lado de la mayoría de las casas y por io tanto es necesario colindar, dividir o unir dos paneles 11 junto con sus extremos. En una modalidad preferida de formación de chapas horizontales, cada unidad de chapa tiene una longitud nominal de 4.8 m, con una longitud real de 4.8 m, 10.16 cm. Con respecto a los diseños de chapa verticales, la longitud preferida podría ser de aproximadamente 3.6 m. Las unidades de chapa adyacentes se conectan de extremo a extremo con una junta de colindancia y no hay traslapamiento de las unidades de chapa con este tipo de conexión. Los extremos de cada unidad de chapa pueden unirse con ingletes para dar una superficie de interconexión nivelada. Como se ilustra en la Figura 10, se colocan uno o más insertos o claves 30 en una o más aberturas de malla hueca de cada unidad hecha 11, de manera que los insertos 30 se esconden de la vista cuando se termina la i-fnión. Los insertos 30 pueden estar formados de madera, aluminio, de un material termoplástico de termofraguado adecuado, v.gr., mediante moldeo por inyección o pueden hacerse de material mixto preferido descrito antes. El inserto 30 puede considerarse para proveer una extensión de 180 grados (como se ilustra), los insertos pueden diseñarse para proveer un ángulo de 90 grados entre dos unidades de chapa, o proveer una interconexión en algún otro agudo u obtuso arbitrario. El inserto 30 se proyecta desde aproximadamente 2.5 a 12.7 cm en la porción interior hueca de la unidad de chapa 11. En la modalidad preferida, se utilizan dos insertos 30 para cada unión y los insertos son de aproximadamente 7.62 cm de largo, es decir cada inserto se extiende aproximadamente 3.8 cm en cada unidad de chapa 11. En la modalidad preferida, los dos insertos están dimesionados y configurados para adaptarse a las dos aberturas de malla 85, 86. Las aberturas 85, 86 son las aberturas después de las dos aberturas de malla extremas. Los insertos 30 conectan las unidades de chapa 11 por medios adhesivos en la modalidad preferida, tal como un adhesivo de uretano de fusión en caliente. Un ejemplo de un adhesivo de cianoacrilato curable adecuado es el Modelo 401 vendió por Loctite Corporation de Hartford, Connecticut. Cada inserto 30 está dimensionado y configurado para corresponder con la abertura hueca apropiada 85, 86 en la unidad de chapa 11. Para muchas modalidades del conjunto de chapa, las aberturas huecas no son simétricas. Sin embargo, en la modalidad preferida, los insertos 30 están diseñados de manera que se pueden insertar en una orientación, es decir, hacia abajo o hacia arriba. Cada inserto 30 preferiblemente tiene esquinas redondeadas y una identificación en por lo menos una pared de inserto 30 con el fin de facilitar el flujo del adhesivo. Además, cada inserto 30 tiene un canal transversal 80 en la línea central del inserto. Una herramienta de instalación 81 tiene µna cuchilla 82, el grosor de la cual está dimensionado y configurado para corresponder al del canal 80. La cuchilla tiene una ranyra 87 que es de la misma anchura que la distancia entre las paredes exteriores de las aberturas 85, 86. Sin embargo, los dos insertos 30 se deslizan dentro de la ranura 87 de la cuchilla 82. De esta manera, la herramienta 81 facilita la colocación apropiada del inserto 30 con respecto a la unidad de chapa 11. La cuchilla 82 colinda contra el extremo de la unidad de chapa 11 y el inserto 30 se desliza en la unidad de la chapa 11 hasta que el canal 80 está en acoplamiento con la cuchilla 82. Este acoplamiento evita que el inserto 30 entre muy rápido a la unidad de chapa. Los insertos pueden adherirse a la unidad de chapa 11 al mismo tiempo que la chapa 11 se instala en el edificio o los insertos se pueden unir a las unidades de chapa 11 durante la manufactura de la chapa 11. Las unidades de ?hapa adyacentes también pueden conectarse probando una técnica de soldadura térmica. Con dicha técnica de soldadura, cada extremo de unidades de chapa adyacentes se calienta a una temperatura por arriba del punto de fusión del material mixto y mientras se están calentado las superficies pueden estar en contacto en la configuración requerida. Las superficies calientes en contacto se funden a través de un mezclado íntimo de termoplástico fundido de cada superficie. Las dos superficies calientes se funden juntas para formar una unión soldada. Una vez mezclados, los materiales se enfrían para formar una unión estructural que tiene características de resistencia a la unión superiores. Cualquier fusión de termoplástico en exceso que se forcé desde el área de unión por presión ensamblando a superficie puede removerse utilizando una superficie caliente, dirección mecánica o un cuchillo de precisión. Además, la soldadura térmica se puede utilizar junto con un diseño de inserto, en el cual el inserto se fusiona a la malla interna 23 de las unidades de chapa 11. En una alternativa, las unidades adyacentes pueden unirse con una variedad de técnicas de sujetadores mecánicos conocidas, incluyendo tornillos, clavos y otros accesorios. Las unidades de chapa 11 pueden cortarse o molerse con equipo de trabajo de madera convencional para formar juntas de rebajo, juntas de lengüetas y canales, juntas colindantes, esquinas ranuradas, etc. Las unidades de chapa 11 se pueden unir con un adhesivo de solventes, estructural o de fusión en caliente. Los adhesivos de solventes que pueden actuar para disolver o suavizar el material termoplástico también son utilizados. Sección Experimental Los siguientes ejemplos y datos se desarrollaron para ilustrar además la investigación que se explica en detalle anteriormente. La información contiene un mejor modo e ilustra las condiciones de producción normales y composición para una pella y una unidad de chapa de la presente invención. Para formar las pellas, se utilizaron un extrusor Cincinnati Millicon y un barril de HP, tornillos formadores de pellas Cincinnati y una cabeza formadora de AEG K-20 con 260 orificios, cada orificio teniendo un diámetro de aproximadamente 0.05 cm. La entrada al formador de pellas comprendió aproximadamente 60% en peso de polímero y 40% en peso de aserrín. El material polimérico comprendió una mezcla termoplástica de aproximadamente 100 partes de copolímero de cloruro de vínilo, aproximadamente 15 partes de dióxido de titanio, aproximadamente 2 partes de lubricante de cera de etileno-bis-estearamida, aproximadamente 1.5 partes de estearato de calcio, aproximadamente 7.5 partes de auxiliar de modificador/proceso de impacto de resina acrílica Rohm & Hass 980-T y aproximadamente 2 partes de tioglicolato de dimetil estaño. La entrada de aserrín comprendió una partícula de fibra de madera conteniendo aproximadamente 5% en peso de cloruro de polivinilo reciclado teniendo una, composición substancialmente idéntica al cloruro de polivinilo recitado antes. La temperatura de fusión inicial del extrusor se mantuvo entre 375°C y 425°C. El formador de pellas se opero en una relación combinada de vinilo/aserrín a través de aproximadamente 360 kg/hr. En la zona de alimentación del extrusor inicial, la temperatura de barril se mantuvo entre 215°-225°C, y la zona de compresión se mantuvo entre 205°-215°C. En la zona de fusión, la temperatura se mantuvo a 195°-205°C. El dado se dividió en las tres zonas, la primera zona a 185°-195°C, la segunda zona a 185°-195°C, y la zona del dado final a 195°-205°C. La cabeza de formación de pellas se opero a una fijación proveyendo 100-300 rpm, dando como resultado una pella con un diámetro de aproximadamente 0.25-0.5 cm y una longitud de aproximadamente 0.2-0.76 cm. El material mixto se formo de un cloruro de polivinilo conocido como Geon 427 obtenido de B. F. Goodrich Company. El polímero es un homopolímero de cloruro de polivinilo que tiene un peso molecular de aproximadamente 88,000 +. 2,000 gramos/mol. La figura de madera es subproducto de aserrín de maderas blandas molidas en la manufactura de ventanas de madera, una Andersen Corporation, Bayport, Minn. La entrada de fibras de maderas contuvo 5% de impurezas de PVC intencionales recicladas Eiemplo I Resultados de Prueba del Módulo de Young El módulo de Young se medió utilizando un software Instron Modelo 450S serie 9 que automatizó el sistema de prueba de materiales y método de ASTM D-638. Los especímenes se hicieron de acuerdo con la prueba y se midieron a 50% de humedad relativa, 55.22°C con una velocidad de cabeza transversal de 0.5 cm/min.
La pella preferida de la invención exhibe un módulo de Young de por lo menos 35,150 y comúnmente cae en la escala mayor de aproximadamente 56,240, preferiblemente entre 800,000 y 5.08 x 106 kg/cm2. El módulo de Young para el compuesto de cloruro de polivinilo, medido similarmente al material mixto, es de aproximadamente 30,229 kg/cm2. Las longitudes de la chapa se manufacturaron y probaron para coeficiente de expansión térmica, conductividad térmica, degradación, corrosión, temperatura de distorsión por calor, absorción de agua, expansión de humedad y carga de compresión. Para muchas de estas características, la chapa del material mixto de la presente invención se comparo con la chapa manufacturada con los materiales de chapa convencionales. Las siguientes Tablas exhiben los datos de prueba desarrollados en estos experimentos y obtenidos de las fuentes publicadas. El material de la unidad de chapa preferida se indica por la designación "material mixto de Polímero-Fibra" en los siguientes ejemplos. Este material mixto de "Polímero-Fibra" es el material descrito antes, hecho de 60% en peso de cloruro de polivinilo y 40% en peso de fibra derivada de una madera blanda. Usando los métodos para fabricar una pella y extruyendo la pella, un sello de utilizando un miembro de chapa como se ilustra en las Figuras 1-5 se manufacturó utilizado un dado extrusor apropiado. La temperatura de fusión de la entrada de la máquina fue de 372 2o- 402.22°C. se aplico a vació sobre la masa de extrusión de a menos de 0.009 kg/cm2. La anchura global de la unidad fue de aproximadamente 15.87 cm. El grosor de la pared de cualquiera de los elementos del extrudado fue de 0.25 cm. Se probaron varios materiales de chapa diferentes y/o se analizaron, como se muestra en las siguientes tablas los datos de cinco tipos de materiales de chapa, diferentes al material mixto se obtuvieron de fuentes publicadas. Para aluminio se obtuvieron datos de Metals Handbook, Vol. 2, 9a. Ed., American Society for Metals, 1990. Para PVC, se obtuvieron datos de las especificaciones y literatura del producto de chapa de PVC que se manufacturó por Reynolds Metals Company of Richmond, Virginia. Para cedro, se obtuvieron datos de Forest Products and Wood Science, J. G. Haygreen and J. L. Bowyer, The lowa State University Press, 1982. Para Masonite™, se obtuvieron datos de las especificaciones y literatura del producto para chapa de Masonite obtenidas de Corporation of Chicago, Illinois. (El material de Masonite es un material de tabla de fibra hecha de fibras de madera y aglutinantes de cemento). Los datos del acero se obtuvieron de Metals Handbook, Vol. 1, 9th Ed., American Society for Metals, 1990. Eiemplo II Coeficientes de Pruebas de Expansión Térmica La tensión de debida al cambio de temperatura de 1° se conoce como el coeficiente de expansión térmica. La deformación por longitud de unidad en una dirección o dimensión se llama tensión.
El coeficiente de expansión térmica se midió para la chapa de material mixto y para la chapa de PVC utilizando el método de D696 de prueba de ASTM. Los datos para los otros materiales se obtuvieron de las fuentes publicadas antes. Material COTE (cm./cm./°C) Material mixto de fibra-polímero 19.8 x 10"s Aluminio 21.7 x 10"6 PVC 64.8 x 10"6 Cedro 5.4 a 9.72 x 10"6 Masonite® <5.4 x 10'6 Acero 21.7 x 10"6 La tabla anterior muestra que el coeficiente de expansión térmica para la chapa de material mixto es significativamente menor que el coeficiente de expansión térmica para la chapa de PVC. El coeficiente de material mixto de expansión térmica fue algo menor al de la chapa de aluminio y acero. Ejemplo lll Prueba de Conductividad Térmica La conductividad térmica es la relación del flujo de calor en estado estable (transferencia de calor por área unitaria por tiempo unitario) a lo largo de una varilla larga al gradiente de temperatura a lo largo de la varilla. La conductividad térmica indica la capacidad del material de transferir calor desde una superficie a otra superficie. La conductividad pérmica de la chapa de material mixto y la de PVC se probó utilizando el método F433 de prueba de ASTM. Los datos para los otros materiales se obtuvieron de las fuentes publicadas antes. Material Conductividad térmica (W/mK) Material mixto de Fibra-Polímero 0.17 Aluminio 0.173 PVC 0.11 Cedro 0.09 Masonite™ N/D Acero 59.5 La tabla anterior muestra que la conductividad térmica del material mixto fue menor a la de la chapa de PVC, aproximadamente igual que la de aluminio, y significativamente menor a la del acero. (La conductividad térmica de Masonite no se probó). Eiemplo IV Pruebas de Temperatura de Distorsión por Calor La temperatura de distorsión por calor es ei punto en el cual el material empieza a curvearse o distenderse. La chapa de material mixto y PVC se probó conforme al método D648 de la prueba de ASTM. No hay datos dados para los metales, debido a que los otros metales no se distorsionaron hasta que se alcanzó una temperatura extremadamente alta.
Material Temperatura (°C) Material mixto de Fibra -Polímero 182.2 Aluminio N/D PVC 152.22 Cedro N/D Masonite® N/D Acero N/D La tabla anterior muestra que la temperatura de distorsión por calor para material mixto fue superior a la temperatura de distorsión por calor para PVC. (La temperatura de distorsión por calor no se midió para los materiales que tienen un valor de "N/D"). Eiemplo V Resultados de Pruebas de Expansión por Humedad y Absorción de Agua Los materiales se evaluaron con respecto a su propensión a expanderse cuando se sometieron al agua. El material mixto de chapa de PVC se probó para absorción de humedad conforme al método de prueba de ASTM D570-84. Los materiales de metales se designaron "ninguno", dado que los metales no absorben agua. El cedro se designo "Si" debido a que absorbe agua y tiene una tendencia a expanderse. El PVC se designo "N/D", debido a que la absorción de agua de PVC es muy lenta y no se puede medir. Material Expansión de Humedad Absorción de Agua Material mixto No Aluminio No Ninguno PVC No N/D Cedro Si Si Masonite™ SI12% Acero NO Ninguno La tabla anterior muestra que el material mixto tiene una absorción de agua inferior que el cedro y Masonite. Eiemplo VI Resultados de Prueba de Degradación y Corrosión Los materiales se evaluaron con respecto a su propensión al mostrar degradación y corrosión. Material Resultado de la Prueba de Resultado de la Prueba de degradación corrosión Material mixto No No Aluminio No Si PVC No No Cedro No No Masonite™ No No Acero No Si Eiemplo Vil Prueba de Impacto La determinación de la resistencia del impacto de los perfiles principales por una masa de caliente se determinó mediante el siguiente procedimiento. Este procedimiento es una modificación del "Método Normal Europeo" CEN/TC33 para la determinación de la resistencia del impacto por una masa que cae a aproximadamente 21.1°C de perfiles principales de cloruro de polivinilo no plastificado (PVC-U) utilizado en la fabricación de ventanas y puertas para la valoración de propiedades físicas de la pieza de extrusión. Se contaron piezas de prueba de 45.7 cm de longitud (aproximadamente 48.5 cm) de longitudes de perfiles principales y se sometieron a soplado de una masa que cae desde una altura conocida sobre la superficie de perfil a un punto medio entre las dos mallas de soporte en una anchura fija y a una temperatura fija. Después de probar, los perfiles se examinaron visualmente que aparecieron en el punto de impacto. El perfil principal normalmente se refiere a una pieza extrudada que tiene funciones que tiene carga en una construcción tales como ventana o puerta. La superficie de prueba, superficie de vista o superficie de cara del perfil es una superficie expuesta para verse cuando se cierra la ventana. El peso que cae impacta la superficie de cara, superficie de vista o superficie expuesta. Normalmente una malla se refiere a una membrana que puede ser rígida o no rígida conectando dos paredes del perfil principal. El aparato de máquina de prueba de impacto incorpora los siguientes componentes básicos. Un marco principal esta fijado rígidamente e? una posición vertical. Los rieles de guía fijados al marco principal acomoda la masa que cae y permiten que caiga libremente en el plano vertical directamente impactando la superficie de cara a la superficie de vista del perfil de prueba. El soporte de pieza de prueba consiste de un miembro de soporte redondeado con una distancia entre 200 +. 1 mm. El soporte está hecho de acero y está fijado rígidamente en un cimiento sólido o en una mesa con una masa de más de 50 kilogramos para su estabilidad. Se instala un mecanismo de liberación de manera que la masa que cae pueda caer a través de una altura que puede ajustarse entre 1,500 + 10 mm medido desde una superficie superior de la pieza de prueba a la superficie inferior de la masa que cae. La masa que cae se selecciona teniendo de 1,000 + 5 gramos. La masa que cae tiene una superficie de golpe hemisférico que se pone en contacto con ia superficie de cara del perfil. La superficie de golpe hemisférico tiene un radio de aproximadamente de 25 + 0.5 mm. La superficie de golpeo de la masa que cae debe ser uniforme y conformarse a la forma de golpe hemisférico sin las imperfecciones que podrían causar daño resultando de ios efectos diferentes al impacto. Se formaron una o más piezas de prueba hechas por longitudes apropiadas de cortes de las piezas de extrusión de perfiles de producción normales. Las piezas de prueba se condicionaron a una temperatura de aproximadamente 21.1 + 0.2°C durante por lo menos una hora antes de la prueba. Cada pieza de prueba se probó dentro de 10 segundos de remoción desde la cámara de acondicionamiento para asegurarse que la temperatura de la pieza no cambiara substancialmente. El perfil se expuso al impacto desde la masa que cae en la superficie de vista, superficie de cara, superficie expuesta del perfil. Dicha superficie es la superficie diseñada para ser expuesta a la intemperie. La masa que cae se deja caer directamente sobre la superficie de vista en un punto a la mitad de las mallas de soporte. El perfil se va ajustar con respecto a la masa que cae de manera que la masa que cae golpea en una dirección normal a la superficie de la cara de prueba. Los resultados del área de prueba se muestran tabulando el número de piezas de prueba probadas con el número de piezas o si no están rotas como la profundidad de cualquier defecto producido en el perfil por la masa de prueba. Material Profundidad de Mella (centímetros) Material mixto de Fibra-Polímero -0.017 Aluminio N/D PVC -0.165 Cedro -1.16 Masonite™ -0.006 Acero -0.08 La tabla anterior muestra que la resistencia de los materiales mixtos a la formación de mellas es mejor que cada uno de los cinco materiales probados, excepto para Masonite. La resistencia a la formación de mellas de los materiales mixtos significativamente menor que el aluminio y PVC. (No se podría obtener lectura de] espécimen de aluminio, debido a la ruptura del perfil de aluminio). Aunque se han expuesto numerosas características y ventajas de la invención en la descripción anterior, junto con los detalles de la estructura y función e la invención, la descripción es únicamente ilustrativa y se pueden hacer cambios en detalle, especialmente en asunto de forma, tamaño y disposición de las partes dentro de los principios de la invención, al grado completo indicado por el significado amplio general de las reivindicaciones anexas.

Claims (61)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un conjunto de chapa para una superficie de pared exterior de una edificio hecho de una pluralidad de unidades de chapas, dichas unidades adaptadas para fijarse a un edificio con unidades similares en tramos horizontales traslapantes con las unidades de cada tramo están en relación traslapante, el edificio teniendo una estructura de soporte, cada una dichas unidades comprende: un perfil hecho de un material mixto incluyendo polímero termoplástico y una fibra celulósica, el material comprendiendo aproximadamente 35-60 partes de fibra y aproximadamente 45-60 partes de polímero por cada 100 partes del material mixto; la unidad de comprendiendo una porción de cuerpo principal incluyendo una cara frontal y una cara posterior, la cara frontal estando expuesta en el conjunto de la unidad de chapa sobre un orificio, la cara frontal siendo convexa; una porción superior extendiéndose de la porción del cuerpo principal, la porción superior teniendo una pluralidad de ranuras, la porción superior incluyendo medios de lengüeta; y medios de canales dimensionados y configurados para igualarse a los medios de lengüeta, en donde ios medios de canales están localizados detrás de la porción del cuerpo principal cuando dos unidades de chapa están en posición ensamblada.
  2. 2. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la porción del cuerpo principal incluye una pluralidad de mallas, las mallas dividiendo una pluralidad de porciones huecas.
  3. 3. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de chapa es un miembro no hueco sólido.
  4. 4. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada unidad de chapa tiene un medio de revestimiento que mira hacia afuera.
  5. 5. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el medio de revestimiento comprende una capa coextruida.
  6. 6. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la capa coextruida comprende una tapa.
  7. 7. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la tapa es coextruida con la cara frontal de manera que cubra una porción de la cara frontal.
  8. 8. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la tapa comprende una apariencia de grano de madera.
  9. 9. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la tapa comprende una composición de difluoruro de polivinilideno.
  10. 10. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una porción de la porción del cuerpo principal está expuesta y tamaño de la porción expuesta se puede ajustar.
  11. 11. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una pluralidad de unidades de chapa se conectan por medio de soldadura térmica.
  12. 12. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde por lo menos una porción de la unidad de chapa incluye un material mixto de espuma.
  13. 13. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 2, comprendiendo además un inserto que está dimensionado y configurado para adaptarse dentro de las porciones huecas para la unión a unidades de chapas adyacentes.
  14. 14. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la chapa se combina con una pieza de chambrana, la pieza de chambrana también estando hechas de material mixto.
  15. 15. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el inserto une dos unidades en una esquina exterior.
  16. 16. El conjunto de chapa de acuerdo con ia reivindicación 2, en donde por lo menos una de las porciones huecas incluye un material aislante de espuma.
  17. 17. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además una tira sujetadora integral con los medios de lengüeta, en donde la pluralidad de orificio están formados en la tira sujetadora.
  18. 18. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 17, en donde los medios de lengüeta comprenden una pestaña de igualación que se extiende por arriba de la tira sujetadora.
  19. 19. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 16, en donde la unidad de chapa incluye una pared posterior en contacto con la estructura de soporte, la pared posterior incluyendo una pestaña que traslapa por lo menos una porción de la cara posterior de la porción del cuerpo principal de manera que se forme una porción traslapante, la porción traslapante comprendiendo los medios de canales.
  20. 20. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el polímero es cloruro de polivinilo y la fibra es una fibra de madera.
  21. 21. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material mixto se manufactura de una pella.
  22. 22. El conjunto de chapa de la reivindicación 21, en donde la pella consiste esencialmente de un extrudado cilindrico termoplástico que tiene una anchura de aproximadamente 1 a 5 mm y una longitud de aproximadamente 1 a 10 mm; la pella consistiendo esencialmente de: (a) una fase continua que comprende un polímero que comprende cloruro de vinilo. (b) una cantidad efectiva de fibra de madera que contiene un grosor mínimo de 0.1 mm y una relación de aspecto mínima de aproximadamente 1.8; y (c) menos de aproximadamente 8% en peso de agua; y en donde el polímero y la fibra de madera están mezclados a temperatura elevada y presión de manera que se forma una mezcla intima de manera que la figura de madera se dispersa a través de una fase de polímero de termopiástico continuo como la pella, siendo un termoplástico reciclado.
  23. 23. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 22, en donde el material mixto tiene un módulo de Young de por lo menos aproximadamente 42,180 kg/cm2.
  24. 24. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el polímero comprende un homopolímero de cloruro de polivinilo.
  25. 25. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el polímero comprende una aleación de polímero de cloruro de polivinilo.
  26. 26. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la fibra de madera comprende un subproducto y miembros de madera molidos o cortados.
  27. 27. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 26, en donde la fibra de madera comprende aserrín.
  28. 28. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 22, en donde el material mixto comprende adicionalmente un agente de compatibilización.
  29. 29. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1. en donde la fibra tiene una anchura de fibra de aproximadamente 0.3 a I 1.5 mm, una longitud de figura de aproximadamente 0.2 a 1.2 mm, y una relación de aspecto en la escala de aproximadamente 1.5 a 7.
  30. 30. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el agua comprende aproximadamente 0.01 a 5% en peso de la pella.
  31. 31. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se forman medios de canal por un gancho.
  32. 32. Un conjunto de chapa para una superficie de pared exterior de una edificio hecho de por lo menos una primera unidad de chapas, y una segunda unidad de chapas una de las unidades de chapa teniendo una cara frontal, las unidades adaptadas para fijarse a un edificio con unidades similares el edificio teniendo una estructura de soporte cada una de dichas unidades comprendiendo: un perfil hecho de un material mixto incluyendo polímero termoplástico y una fibra, el material comprendiendo aproximadamente 35-60 partes de fibra y aproximadamente 45-70 partes de polímero por cada 100 partes del material mixto; la unidad comprendiendo una porción de cuerpo principal incluyendo la cara frontal y una cara posterior; una porción superior extendiéndose desde la porción del cuerpo principal, la porción superior incluyendo medios de pestaña; una porción inferior dimensionada y configurada para igualarse con los medios de pestaña de una segunda unidad de chapa, en donde se fija un medio de revestimiento por lo menos a dicha cara frontal de las unidades de chapa.
  33. 33. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde dichas unidades se fijan al edificio en una relación traslapante horizontal.
  34. 34. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde las unidades se fijan al edificio en una relación vertical.
  35. 35. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde la porción de cuerpo principal tiene una estructura en ¡ forma de malla.
  36. 36. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde la porción de cuerpo principal es un miembro sólido.
  37. 37. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde la porción de cuerpo principal es un miembro plano.
  38. 38. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde los medios de revestimientos comprenden una tapa.
  39. 39. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, ! en donde una pluralidad de unidades de chapas se conectan por medios de soldadura térmica.
  40. 40. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 35, en donde una pluralidad de unidades de chapas se conectan por medios adhesivos.
  41. 41. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 35, en donde la unidad de chapa incluye una porción hueca, comprendiendo además un inserto que esta dimensionado y ! configurado para adaptarse dentro de la porción.
  42. 42. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 41, en donde el inserto se adapta dentro de la porción hueca en cualquier orientación del inserto.
  43. 43. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 41, i en donde el inserto une dos de dichas unidades a una junta colindante.
  44. 44. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 41, en donde el inserto se une a dos unidades en una esquina exterior.
  45. 45. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 41, en donde por lo menos una de las porciones huecas incluye un material aislante con espuma.
  46. 46. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde el polímero es cloruro de polivinilo y la fibra es una fibra de madera.
  47. 47. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 32, en donde el material mixto es una pella.
  48. 48. El conjunto de chapa de la reivindicación 21, en donde la pella consiste esencialmente de un extrudado cilindrico termoplástico que tiene una anchura de aproximadamente 1 a 5 mm y una longitud de aproximadamente 1 a 10 mm; la pella consistiendo esencialmente de: (a) una fase continua que comprende un polímero que comprende cloruro de vinilo; (b) una cantidad efectiva de fibra de madera que contiene un grosor mínimo de 0.1 m y una relación de aspecto mínima de aproximadamente 1.8; y (c) menos de aproximadamente 8% en peso de agua; y en donde el polímero y la fibra de madera se mezclan a temperatura elevada y presión de manera que se forma una mezcla intima de manera que la figura de madera se dispersa a través de una fase de polimérica termoplástica continua, la pella siendo un termoplástico reciclable.
  49. 49. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 48, en donde el material mixto tiene un modelo de Young de por lo menos aproximadamente 42,180 kg/cm2.
  50. 50. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 46, en donde el polímero comprende un homopolímero de cloruro de polívinilo.
  51. 51. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 46, en donde el polímero comprende una aleación del polímero de cloruro de polivinilo.
  52. 52. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 46, en donde la fibra de madera comprende un subproducto de miembros de madera molidos o cortados.
  53. 53. El conjunto de chapa de acuerdo con la reivindicación 48, en donde la figura de madera comprende un subproducto de miembros de madera molidos o cortados.
  54. 54. El conjunto de chapa de acuerdo con ia reivindicación 48, en donde la fibra de madera comprende aserrín
  55. 55. Un método para fabricar un miembro de chapa, comprendiendo los pasos de: a) formar un compuesto de un material mixto incluyendo el material fibroso y un material termoplástico, b) proveer un dado que tiene una forma deseada del miembro de chapa; c) coextruir el material mixto con un medio de revestimiento de manera que se forme un perfil de chapa; d) cortar el perfil de chapa a una longitud deseada.
  56. 56. El método de acuerdo con la reivindicación 57, comprendiendo además el paso de fijar medios de inserto al perfil.
  57. 57. El método de acuerdo con la reivindicación 56, en donde el material fibroso es una fibra celulósica.
  58. 58. El método de acuerdo con la reivindicación 57, en donde la fibra comprende aserrín.
  59. 59. El método de acuerdo con la reivindicación 55, en donde el material termoplástico comprende cloruro de polivinilo
  60. 60. El método de acuerdo con la reivindicación 55, en donde el perfil de chapa incluye una estructura en forma de malla.
  61. 61. El método de acuerdo con la reivindicación 55, en donde el perfil de chapa es un miembro sólido.
MXPA/A/1998/004302A 1997-05-30 1998-05-29 Unidad de chapas de material mixto de fibra-polimerico y metodo de manufactura MXPA98004302A (es)

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