Perfil compuesto de metal-material plástico.

Perfil compuesto de metal-material plástico con una nervadura de perfil aislante en forma de un perfil de material plástico,

presentando el perfil de material plástico una pared de carga, así como, dado el caso, una o varias cámaras huecas que transcurren paralelas a la dirección longitudinal del perfil, estando reforzada la pared de carga con un haz de fibras continuo para absorber tensiones de flexión y de cizallamiento en un volumen parcial, siendo el haz de fibras una cinta de fibras, en la que las fibras individuales se presentan con una dirección preferente en dirección longitudinal de la cinta de fibras, estando configurada la unión entre la nervadura de perfil aislante y las piezas metálicas del perfil compuesto de metal-material plástico resistente al cizallamiento y estando colocado el perfil de material plástico reforzado con haz de fibras como elemento constructivo de carga.

Perfil compuesto de metal-material plástico La invención se refiere a un perfil compuesto de metal-material plástico con una nervadura aislante en forma de un perfil de material plástico, el cual está configurado dado el caso con una o varias cámaras huecas que transcurren paralelas a la dirección longitudinal del perfil.

Los perfiles de material plástico se conocen de múltiples formas y se utilizan por ejemplo como elementos 10 constructivos (por ejemplo perfiles de marcos) para la fabricación de ventanas, paredes de ventanas, puertas, elementos de fachada, etc., en especial también como elementos para la fabricación de perfiles de marcos.

Con estos propósitos de uso, los perfiles de material plástico están configurados constructivamente de forma que pueden absorber o transmitir tensiones de compresión y de tracción, así como momentos de flexión, con una flexión 15 limitada. El documento EP 0063234A1 muestra un perfil de material plástico de ese tipo.

Para conseguir una rigidez suficiente, los perfiles empleados como perfiles de marco se rigidizan además posteriormente por medio de perfiles metálicos insertables.

Además de ello, en perfiles de marcos se podrían tener también en cuenta con ciertos límites los requisitos mecánicos, de que la sección del perfil se agrandara, lo cual sin embargo, es desventajoso en construcciones portadoras de vidrio, ya que la parte del marco se agranda y la parte del vidrio se reduce.

Mediante la elección del material que se va a utilizar ya se ha fijado sin embargo la carga máxima para la pieza y 25 con ello el tamaño constructivo máximo, por ejemplo, de una ventana.

Si debían absorberse entonces cargas a transmitir más elevadas, era necesario, especialmente en la utilización de perfiles de material plástico y de termoplásticos reforzados con fibras cortas, insertar perfiles metálicos o pultrusionados para el refuerzo en la zona interior de cámara (s) hueca (s) .

En conjunto esto conduce a métodos de fabricación claramente más complejos y costosos y dificulta el reciclado fácil cada vez más demandado de los perfiles después del periodo de utilidad de la correspondiente pieza constructiva.

También es problemático en el procesado de estos perfiles, que los refuerzos en la configuración de zonas angulares no se pueden soldar como el perfil mismo, sino que, o bien deben quedar sin unión, o bien deben fabricarse con una tecnología separada utilizando elementos de unión angular costosos.

Los perfiles de material plástico como nervaduras aislantes, estaban hasta ahora limitados en su función, debido a la escasa rigidez mecánica, a asegurar una distancia definida de perfiles metálicos. Por ello no han podido tener ningún tipo de consideración en cálculos estáticos como elemento constructivo individual. Una nervadura aislante de ese tipo se conoce por ejemplo del documento DE 4409315 A1.

Es tarea de la presente invención proponer un perfil compuesto de metal-material plástico, basado en un perfil de 45 material plástico que pueda producirse con un procedimiento de fabricación sencillo, el cual pueda también manipularse de forma sencilla en el procesamiento posterior y que pueda considerarse como elemento constructivo individual en cálculos estáticos.

Esta tarea se resuelve con un perfil compuesto de metal-material plástico según la reivindicación 1. 50 El volumen parcial o los volúmenes parciales se eligen y están dispuestos de forma que

(a) resulta una resistencia a la flexión máxima del perfil de material plástico y

(b) se origina una influencia negativa mínima de la resistencia térmica.

Preferiblemente los haces de fibras continuas se extruden en el interior de dos paredes exteriores paralelas del perfil.

En caso de necesidad, en una pared transversal del perfil de carga también se puede extruir en el interior un haz de fibras continuas.

Cuando en relación con la presente invención, se remite a la extrusión hacia el interior de un haz de fibras, esto debe entenderse siempre de tal manera que pueden extrudirse en el interior al menos un haz de fibras, pero en caso de necesidad también dos o más haces de fibras en la misma pared.

Los haces de fibras utilizados según la invención en forma de cintas de fibras, se obtienen por medio de la agrupación de un haz de fibras de refuerzo, las cuales se mantienen juntas mediante una matriz de un primer material plástico.

Esto puede conseguirse por medio de la impregnación primeramente del haz de fibras de refuerzo sueltas con el primer material plástico o mediante la mezcla de las fibras de refuerzo con fibras de material plástico y fundiendo ésta última al conducir el haz de fibras completo a través de una estación de calentamiento, de modo que las fibras de material plástico forman una matriz que mantiene juntas las fibras de refuerzo.

Las fibras para los haces de fibras no son necesariamente fibras sin fin, sino que también pueden presentarse y procesarse en forma de ovillos, esterillas, trenzados o similares.

Los haces de fibras se pueden incorporar en la fabricación del perfil de material plástico, según el tipo y la magnitud de las cargas mecánicas a esperar de la pieza, en una o varias paredes del perfil de carga, sin que cuando se den exigencias mayores deba cambiarse la geometría de la pieza misma.

Además de ello, existe además la posibilidad, por medio de la elección correspondiente de los materiales de las fibras del haz de fibras, de modificar la rigidez mecánica de la pieza fabricada a partir de los perfiles sin cambiar la geometría en la pieza.

Puede lograrse adicionalmente otra adaptación de los valores de rigidez del perfil de material plástico a los requisitos correspondientes por medio del cambio de la cantidad de los haces de fibras dispuestos en una pared o en varias paredes de carga.

Finalmente, también se puede variar la cantidad de fibras por haz de fibras, para cumplir con requisitos de rigidez cambiados.

De esta manera puede ajustarse en el caso del perfil de material plástico reforzado con fibras utilizado según la invención, el producto de módulo E y el momento de inercia de manera precisa al correspondiente propósito de uso, sin que sean necesarios cambios en la geometría del perfil de material plástico ni de su tamaño.

Frecuentemente los perfiles de material plástico utilizados según la invención se presentarán como perfiles huecos de material plástico, donde la pared de carga es una pared exterior de la cámara hueca o de una de las cámaras huecas de un perfil de este tipo.

Debido a las rigideces mecánicas realizables de los perfiles de material plástico utilizados según la invención, éstos son adecuados especialmente para la realización de construcciones de carga sobre las cuales ya solo hay que montar por ejemplo placas de cubierta metálicas sobre el lado interior y exterior.

Además de ello, los perfiles de material plástico utilizados según la invención actúan como nervaduras aislantes para construcciones de perfiles metálicos, en especial para construcciones de marco. En este caso los perfiles de material plástico utilizados según la invención tienen la ventaja, frente a las nervaduras aislantes usuales, que los utilizados según la invención, debido a su mayor rigidez mecánica, pueden tenerse en consideración como elementos constructivos en cálculos estáticos con su momento de inercia, de forma que los perfiles metálicos pueden dimensionarse más pequeños.

Esto no sólo conduce a un ahorro de costes de material, sino también a un menor peso de la construcción total.

En las construcciones de marco con relleno de vidrio aislante (ventanas, puertas, etc.) los perfiles de material plástico utilizados según la invención pueden contener de forma integral el espaciador para las lunas de vidrio, de modo que dado el caso, para la terminación de la pieza ya sólo tienen que montarse placas de cubierta sobre los perfiles de material plástico utilizados según la invención.

Además de ello, el interior del perfil hueco, en el cual en el estado de la técnica se introdujeron los perfiles metálicos, puede subdividirse adicionalmente por medio de la previsión de varias nervaduras longitudinales, en una pluralidad de cámaras huecas, lo cual da como resultado por un lado una ganancia de rigidez adicional y además ventajas sustanciales adicionales en los valores de aislamiento térmico.

El perfil de material plástico utilizado según la invención puede pasar sin el refuerzo de metal usual o también sin las fibras individuales incluidas en el material plástico y tiene debido a la concentración del refuerzo de fibras... [Seguir leyendo]

1. Perfil compuesto de metal-material plástico con una nervadura de perfil aislante en forma de un perfil de material plástico, presentando el perfil de material plástico una pared de carga, así como, dado el caso, una o varias 5 cámaras huecas que transcurren paralelas a la dirección longitudinal del perfil, estando reforzada la pared de carga con un haz de fibras continuo para absorber tensiones de flexión y de cizallamiento en un volumen parcial, siendo el haz de fibras una cinta de fibras, en la que las fibras individuales se presentan con una dirección preferente en dirección longitudinal de la cinta de fibras, estando configurada la unión entre la nervadura de perfil aislante y las piezas metálicas del perfil compuesto de metal-material plástico resistente al cizallamiento y estando colocado el perfil de material plástico reforzado con haz de fibras como elemento constructivo de carga.

2. Perfil compuesto de metal-material plástico según la reivindicación 1, caracterizado por que dos paredes exteriores esencialmente paralelas del perfil de material plástico están reforzadas respectivamente con un haz de fibras continuo.

3. Perfil compuesto de metal-material plástico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que una pared transversal de carga del perfil de material plástico está reforzada con un haz de fibras continuo.

4. Perfil compuesto de metal-material plástico según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las

fibras de refuerzo se eligen de fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras metálicas y fibras sintéticas, en especial fibras de aramida.

5. Perfil compuesto de metal-material plástico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una o varias de las cámaras huecas del perfil de material plástico están rellenadas de espuma. 25

6. Perfil compuesto de metal-material plástico según la reivindicación 5, caracterizado por que el material del relleno de espuma contiene materiales de refuerzo.

7. Perfil compuesto de metal-material plástico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el

perfil de material plástico comprende como elemento funcional de forma integral un espaciador para lunas de vidrio.

8. Construcción de marco para el forjado con rellenos transparentes o no transparentes, en especial en forma de un elemento de fachada, de una ventana de vidrio aislante o de una puerta de vidrio aislante, fabricada con la utilización de un perfil compuesto de metal-material plástico con las características según una de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Construcción de techo de vidrio, fabricada con la utilización de un perfil compuesto de metal-material plástico con las características según una de las reivindicaciones 1 a 7. 40