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KR100853733B1 - 투피스 사이딩 플랭크 그리고 그 제조 및 설치 방법 - Google Patents

투피스 사이딩 플랭크 그리고 그 제조 및 설치 방법 Download PDF

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KR100853733B1
KR100853733B1 KR1020037013034A KR20037013034A KR100853733B1 KR 100853733 B1 KR100853733 B1 KR 100853733B1 KR 1020037013034 A KR1020037013034 A KR 1020037013034A KR 20037013034 A KR20037013034 A KR 20037013034A KR 100853733 B1 KR100853733 B1 KR 100853733B1
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flank
siding
flanks
spline
main
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KR1020037013034A
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English (en)
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KR20030094322A (ko
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제리코 큐. 콜라다
제임스 에이. 글리슨
도날드 제이. 머클리
와일링 팽
노엘 이. 톰슨
Original Assignee
제임스 하디 인터내셔널 파이낸스 비.브이.
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Abstract

하나의 실시예에서, 사이딩 플랭크 어셈블리는, 균일하고 깊은 음영선을 만드는 방식으로 사이딩 플랭크가 다른 사이딩 플랭크와 겹쳐지게 하는 결합 부재를 포함하여 구성된다. 이 결합 구조부는 노출된 플랭크 표면의 게이지를 정하고, 설치작업동안 플랭크가 수평을 이루게 한다. 사이딩 플랭크 어셈블리는, 깊은 음영선을 만드는 제2 요소에 단단히 결합된 메인 플랭크 섹션을 포함하여 구성된다. 바람직한 실시예에서, 제2 요소는 메인 플랭크 섹션에 결합되는 화이버 시멘트 버트 피스 또는 플라스틱 스플라인일 수 있다. 잠금 구조부가 또한 화이버 시멘트 버트 피스 또는 플라스틱 스플라인에 포함될 수 있다.

Description

투피스 사이딩 플랭크 그리고 그 제조 및 설치 방법{Two-piece siding plank, methods of making and installing}
우선권 정보
본 출원은 2001년 4월 3일 출원되어 계류중이고, 그 전체가 본 명세서의 참고문헌(reference)을 이루는 미국 예비 특허 출원 제60/281,195호에 의한 우선권을 주장하는 출원이다.
본 발명의 기술분야
하나의 실시예의 본 발명은 벽의 측면에 부착하기 위한 사이딩 플랭크에 관한 것으로서, 사이딩 플랭크들 사이의 결합과 화이버 시멘트 사이딩 플랭크를 관통하는 직접 못체결을 제공한다. 더욱 상세하게는, 하나의 실시예의 본 발명은, 2개 요소의 재료를 서로 접착하여 만들어진 사이딩 플랭크에 관한 것이다.
관련 선행기술의 설명
화이버 시멘트의 좋은 경제적 조건과 내구성에 크게 기인하여, 미국내의 새로운 주택 건설 및 주택 개축 시장을 위한 화이버 시멘트 사이딩의 시장은 현재 호황을 이루고 있다.
사이딩 재료(siding materials)는 전통적으로 고형물 재료 또는 박형(thin) 탄성 재료이다. 비닐과 알루미늄 두 가지가 박형 탄성 사이딩 재료의 일반적인 예이다. 비닐 사이딩은 복합 용탕(compounded hot melt)의 압출성형 후에 플라스틱 상태에서 원하는 형태(profile)로 성형된 박형 탄성 재료이다. 비닐 사이딩은 약 0.040 내지 0.080 인치의 두께를 갖는 것이 일반적이다. 그러나, 비닐은, 열팽창율이 높고 이것은 광범위한 온도에 노출되는 제품에는 바람직하지 않기 때문에, 플랭크 재료로서는 문제가 있다. 박막 형상의 제품의 다른 예인 알루미늄 사이딩은, 전형적으로 약 0.010 내지 0.030 인치의 두께를 갖는다. 비닐 및 알루미늄 프로파일은 대개 종래의 고형 목재 사이딩과 유사한 설치 형상을 가지나, 때때로 설치가 용이하도록 결합 부재(interlocking member)를 가진다. 그러한 결합 프로파일(interlocking profiles)은 대개 중력을 거슬러 상향 이동식(in an upward motion)으로 결합한다(engage).
수평 플랭크 또는 랩(laps) 형태의 사이딩 재료가 강한 "음영선(shadow line)" 또는 감지 두께를 가짐으로써 개별적인 플랭크가 멀리서 식별될 수 있게 하는 것은 미감적으로 좋다. 이것은 두껍고 개별적인 목재 플랭크의 외관을 가지도록 하기 위해 몰딩되거나 압출성형될 수 있는 박막 비닐 또는 알루미늄 사이딩 판넬의 디자인 경향에 비추어 보아도 명백하다.
건축 및 개축 산업에서 사용되는 여러 가지 상이한 고형물 사이딩 재료들이 있다. 목재 사이딩, 하드보드 및 화이버 시멘트 사이딩은 일반적으로 사용되는 고형물 사이딩 재료의 예들이다. 목재는 내구성이 부족한 경향이 있고, 연소(burning) 및 흰개미의 공격을 받기 쉬우며, 물에 장기간 노출되면 썩는 등 습 한 환경에서 내구성이 불충분하다. 고형물 재료로 된 사이딩의 형상은 보통 처음의 직각 형상으로부터 톱 절단, 가공 또는 형삭(routing)에 의해 만들어진다. 고형물 사이딩의 두꺼운 음영선 또는 두꺼운 하부 가장자리는 적어도 사이딩의 완성된 하부 가장자리의 두께를 가지는 사각 입방체 형상으로 시작하여 얻어지는 것이 일반적이다. 그러한 고형물 사이딩은 그 다음에 원하는 구조로 가공되거나 절단된다.
목재, 목재 복합체, 그리고 화이버-보강 시멘트성(cementitious) 재료로 만들어진 판넬과 플랭크는 원래 고형이고 두껍기는 하지만, 화이버 시멘트로 두께를 더 증가시키면 재료 원가, 중량 및 기다란 사이딩 플랭크의 취급 특성 때문에 실용적이지 않다. 오히려, 설치될 때 감지 두께를 유지하면서 더 적은 재료를 사용하는 어셈블리가 더 유익하다. 그러므로, 재료를 더 효율적으로 사용함으로써 종래의 두꺼운 음영선을 만들기 위해 사이딩이 두꺼운 하부 모서리를 갖도록 디자인하는 것이 필요하다.
그에 더하여, 횡력(lateral forces)으로부터 하부 모서리를 지키고, 사이딩 플랭크의 랩 하부에 개선된 미감을 주기 위해 은닉식 못체결(hidden nailing)을 하는, 수직 설치된 중첩가능 사이딩 플랭크(vertically-installed stackable siding plank)를 만드는 방법이 필요하다. 또한, 종래의 중간 밀도 화이버 시멘트보다 더 쉽게 가공되는 화이버 시멘트의 외부 내구성을 가지는, 상술한 바와 같은 중첩가능 사이딩(stackable siding)이 필요하다. 나아가, 설치가 쉽고, 사이딩의 길이 방향을 따라 그리고 사이딩의 열(rows) 사이에 플랭크 열(rows)의 일정한 게이지(gauge: 노출길이)를 유지하며, 바람직하게는 사이딩의 평면을 통한 비바람의 침투에 저항하는 사이딩이 필요하다.
사이딩 플랭크의 취급성(handleability)은 플랭크의 중량, 견고성 그리고 탄성의 결합이다. 사이딩 플랭크가 지지점(support point)에 평평하게 균형잡혀질 때 자립형(self-supporting)이어야 함에도 불구하고, 종래의 방법에 의해 제조되는 박형 화이버 시멘트 사이딩 플랭크는 인력으로 옮기는 동안 부서지고 깨질 수 있다. 박형 화이버 시멘트 사이딩 플랭크는 플랭크의 가장자리를 잡아 옮길 수 있기는 하나, 이것은 설치 공정을 지연시킨다. 그러므로, 박형 화이버 시멘트 플랭크의 취급성을 개선하기 위한 방법이 필요하다.
습기와 생물학적 공격에 대한 저항, 낮은 밀도, 그리고 양호한 칫수 안전성은 화이버 시멘트를 주거 및 상업용 빌딩 용도에 유용하게 만든다. 그러나, 화이버 시멘트의 장력 강도는, 강철, 알루미늄, 목재 및 기타 엔지니어링 플라스틱과 같은 다른 건축 재료보다 상대적으로 낮다. 화이버 시멘트 제품을 추가 장력감소 또는 충격 강도가 특정 용도를 위해 필요한 중요 구역(key area)에 대해서 보강할 수 있다면, 화이버 시멘트 제품의 용도 범위는 크게 확장될 수 있다. 필요한 것은 화이버 시멘트 제품에 국부적 보강을 제공하는 방법이다.
사이딩 플랭크의 다른 바람직한 특성은, 플랭크 중첩 구역의 두 표면 사이에 물이 스며드는 것을 방지하는 것과 함께 가변 게이지 높이(variable gauge height)의 설치 유연성(installation flexibility)을 증가시키는 것을 포함한다. 그러므로, 사이딩 시장을 위한 고가의 건축제품을 만들기 위하여, 새로운 사이딩 디자인 및 기능성이 필요하다.
발명의 요약
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에서, 깊은 음영선을 만들기 위한 사이딩 플랭크가 제공되며, 이것은 하나의 메인 플랭크 섹션과, 상기 메인 플랭크 섹션에 접착된 제2 요소로 구성되며, 이 제2 요소는 메인 플랭크의 일부를 따라 접착된다. 메인 플랭크는 화이버 시멘트로 구성되는 것이 바람직한 반면, 제2 요소는 화이버 시멘트 또는 플라스틱인 것이 바람직하다.
상기 실시예와 함께 사용될 수 있는 다른 실시예를 아래에서 간단히 설명한다.
하나의 측면에 있어서, 균일하고 깊은 음영선을 만들고 노출 못체결(face nailing) 대신 은닉식 못체결(blind nailing)에 의해 화이버 시멘트 사이딩 플랭크(FC siding plank)를 횡력으로부터 지키는 방식으로 겹쳐쌓이게 하는 결합 부재를 가지는 FC 사이딩 플랭크(이하, 플랭크라 함)가 제공된다. 결합 부재는 또한 노출된 플랭크 표면의 수평 게이지를 결정해주고 설치작업중에 플랭크들이 수평을 이루게 하는 것이 바람직하다.
하나의 실시예에서, FC 사이딩 플랭크의 결합 부재는, 정합 로크(matching lock)와, 플랭크의 마주보는 양 단부의 키 따냄부(key cutouts)를 포함하여 구성된다. 노출 못체결 없이 균일한 음영선을 만들고 일관된 게이지와 중첩부(consistent gauge and overlap)를 유지하기 위하여, 로크와 키가 두 개의 FC 사이딩 플랭크를 단단히 그리고 균일하게 짝지어 결합시키기 위해 중력을 사용하는 것이 바람직하다. 이 FC 사이딩 플랭크는, 인접 플랭크의 랩 하부의 은닉식 못체결(hidden nailing)에 의해, 횡력으로부터 지켜진다. 이 FC 사이딩 플랭크는 저 밀도이고 쉽게 가공될 수 있는 것이 바람직하다.
나아가, FC 사이딩 플랭크는, 시공자로 하여금 못을 고정할 적당한 구역을 재빨리 결정할 수 있게 하는 붙박이 고정용 표지(built-in fixing indicator)를 포함할 수 있다. 이 고정용 표지는, FC 사이딩 플랭크와 함께 낮은 원가로 형성되도록 압출성형 방법을 사용하여 FC 사이딩 플랭크에 만들어지는 것이 바람직하다. 이 고정용 표지는 고정 장치가 미리 정해진 못체결 구역내에 정확하게 위치되게 한다. 못 또는 다른 체결구(fastener)가 보이지 않도록, FC 사이딩 플랭크의 미리 정해진 못체결 구역은 인접 FC 사이딩 플랭크와의 중첩 구역인 것이 바람직하다. 더욱이, 벽체에 체결될 때 제품의 부서짐과 파손을 일으킬 수 있는 압력을 경감시키기 위하여, 고정용 공극(fixing voids) 또는 중공(hollows)을 고정용 표지 아래에 만들 수도 있다.
다른 실시예에 있어서, FC 사이딩 플랭크의 결합 부재는 하나의 특대 "V"자형 로크와 하나의 키 팁(key tip)을 포함하여 구성된다. 상기 로크는 FC 플랭크에 별도로 부착되거나 또는 플랭크의 일부로서 일체적으로 형성될 수 있다. 특대 "V"자형 로크를 인접 FC 사이딩 플랭크의 상부 모서리의 키 팁에 록킹시킴으로써, FC 사이딩 플랭크가 인접 FC 사이딩 플랭크와 결합하는 것이 바람직하다. 상기 로크는 균일하고 두꺼운 음영선을 만들도록 FC 사이딩 플랭크 사이에 일정한 게이지와 중첩부를 유지한다. 특대 "V"자형 로크 디자인은 골조로 된 벽의 균일하지 않은 평탄도를 가져도 무방하게 하고, 사이딩의 길이 방향을 따라 그리고 사이딩의 열(rows) 사이에 일정한 게이지와 중첩부를 유지한다. FC 사이딩 플랭크의 랩 하부에 은닉식 못체결을 함으로써 FC 사이딩 플랭크가 횡력으로부터 지켜진다. 로크는 또한 FC 사이딩 플랭크들이 설치작업중에 쉽게 결합될 수 있게 하고 평평하지 않은 부착면이 문제되지 않도록 하기 위해 측면 보상(lateral compensation)을 제공하는 가압성 구역을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 가압성 재료는 또한 바람과 비에 대한 밀봉 역할을 할 수 있다.
다른 실시예에서, 사이딩 플랭크의 결합 부재는 사각 로킹 시스템(square lock system)을 포함하여 구성된다. 이 사각 로킹 시스템은 하나의 사각 로크와 하나의 버트 피스(butt piece)과 하나의 중첩부 가이드(overlap guide)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 본 명세서에 설명된 다른 시스템과 함께 이 사각 로킹 시스템은, FC 사이딩 플랭크에 한정되지 않고 이를 포함하여 여러 가지 사이딩 플랭크에 적용될 수 있다. 가변 게이지 높이를 수용하기 위하여 작은 틈(gap)이 로크와 인접 사이딩 플랭크의 상부 가장자리 사이에 유지되는 방식으로, 사각 로크가 인접 사이딩 플랭크의 상부 가장자리에 걸쳐 맞추어지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 사각 로크는 사이딩 플랭크가 설치작업중에 수평을 이루도록 돕고 사이딩 플랭크의 측면 이동을 줄이면서 사이딩 설치 게이지가 약간 달라져도 되도록 해준다. 이 사각 로크는 사이딩 플랭크에 별도로 결합되거나 FC 사이딩 플랭크와 일체로 만들어질 수 있다. 사각 로크는, 이 로크와 사이딩 플랭크 사이의 접합을 강화하기 위하여 하나 또는 그 이상의 더브테일 홈(dove tail grooves)을 갖는 것이 바람직하다. 이 사각 로크 디자인은 사이딩 평면을 통한 비바람(wind driven rain)의 침투를 막아 주어 바람직하다.
나아가, 바람직한 실시예의 사이딩 플랭크는 또한 인접 중첩 플랭크 사이의 모세관 현상(capillary action)을 줄이기 위한 하나의 장치도 포함할 수 있다. 상기 장치는, 사이딩 플랭크 어셈블리의 결합 장치에 추가하거나 사이딩 플랭크 어셈블리의 재료를 결각하여(indent) 형성된 하나의 모세관 현상 억제부(capillary break)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 모세관 현상 억제부는, 플랭크 중첩 구역의 물의 솟음을 막기 위하여 인접 사이딩 플랭크 사이에 위치하여, 곤충을 끌어 들일 수 있는 틈을 남겨두지 않고 외부 배리어 벽과 사이딩 내부에 방습을 추가적으로 제공하는 것이 바람직하다.
다른 면에 있어서, 다른 플랭크와 중첩될 때 균일하고 두꺼운 음영선을 만드는 경량의(lightweight), 투피스 FC 사이딩 플랭크가 제공된다. 이 투피스 FC 사이딩 플랭크는 일반적으로 하나의 메인 플랭크 섹션과, 상기 메인 플랭크 섹션에 접합되고 메인 플랭크 섹션의 뒷표면위로 부분적으로 연장되는 하나의 FC 버트 피스(butt piece; 맞댐부)를 포함하여 구성된다. 이 버트 단부 피스(butt end piece)는, 플랭크의 전체 강도(rigidity)를 증가시키기 위하여 메인 플랭크 섹션을 보강한다. 이 버트 피스의 두께는 또한 인접 플랭크에 더 깊은 음영선을 만드는 것을 돕는다. 이 버트 피스는 메인 플랭크에 별도로 결합되는 것이 바람직하며, 이렇게 함으로써, 균등 구조(equivalent structure)를 형성하기 위한 단일 사각형 FC 재료를 가공하지 않고 강화된 음영선이 만들어질 수 있다.
두 개의 구성요소를 서로 접합하기 위해 사용되는 접착제는 중합성(polymeric), 시멘트성(cementitious)이며, 유기성이거나 무기성 또는 폴리머 변형 시멘트(polymer modified cement)와 같이 그 결합물일 수 있다. 접착제는 또한 접착 이음부(adhesive joint)의 강도(toughness)를 증가시키기 위하여 추가된 화이버를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 메인 플랭크 섹션은, 신속히 굳는, 반응성 핫멜트 폴리우레탄 접착제(fast setting, reactive hot-melt polyurethane adhesive)를 사용하여 버트 피스에 결합된다. 중합 접착제는, 매우 빨리 굳어서, 접착제가 굳기를 기다린 다음에 별도의 작업으로 가공할 필요가 없이 단일 제조 라인에서 접합 공정의 다음에 바로 가공 공정을 수행할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 있어서, 메인 플랭크는, 화이버 시멘트 재료와 융화성이 있어 그린 상태에서(while in a green state) FC 메인 플랭크에 접합될 수 있고 튼튼한 접합을 이루기 위하여 FC 재료와 함께 양생될 수 있는 시멘트성(cementitious) 접착제를 사용하여 버트 피스에 접착된다. 사이딩 플랭크를 버트 피스에 접합하기 위하여 압력 롤러 시스템 또는 핸드 롤러를 사용하는 것이 바람직하다. 사이딩 플랭크 또는 버트 피스가 평평하지 않은 표면을 가진 경우, 그 두 개의 요소를 접합하기 위하여 유압이 사용될 수 있다. 부가적으로, 다른 실시예에서, 투피스 FC 사이딩 플랭크는 또한, 일체로 형성된 버트 피스를 구비한 단일 FC 플랭크를 압출성형함으로써 만들어질 수 있다. 나아가, 사이딩 플랭크의 중량을 더 감소시키기 위하 여, 메인 플랭크 섹션과 버트 피스는 중공 중심부(hollow centers)를 가질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 투피스 FC 사이딩 플랭크는, 두개의 플랭크의 중첩 구역을 고정하기 위한 눈에 보이는 못이나 다른 체결구를 필요로 하지 않고 두 개의 FC 사이딩 플랭크를 단단하고 균일하게 짝지어 결합해주는 결합 부재(interlocking member)를 포함한다. 상기 결합 부재는, 메인 플랭크에 만들어지는 하나의 키와 버트 피스에 만들어지는 하나의 로크를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 그 키가 로크에 결합됨으로써 중력의 도움으로 인접하여 설치된 플랭크들을 결합시킨다. 이 로크와 키는, 이곳 저곳 측정할 필요없이 노출된 플랭크 표면의 게이지(gauge)를 정해준다(set).
다른 측면에 있어서, 화이버 시멘트 플랭크와 같은 시멘트성 재료를 접합하기 위해 사용되는 접착제 제형이 제공된다. 이 접착제 제형은 시멘트, 실리카(silica), 증점제(thickener), 그리고 물을 포함하는 것이 바람직하며, 유기 또는 무기 화이버를 포함할 수 있다. 접착제 제형은 평판, 플랭크 또는 프로파일 시멘트성 결합 건축관련제품(profiled cementitious bound building products)을 접합하기 위하여 사용될 수 있다. 접착제는 또한 복합체 판넬을 만들기 위하여 상이한 밀도의 시멘트성 재료들을 서로 접합하는데 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 접착제는 두 개의 화이버 시멘트 사이딩 플랭크를 서로 접합하기 위하여 사용될 수 있다. FC 및 FC 접착제가 서로 양생될 수 있도록 접착제가 그린 상태의(in a green state) FC 플랭크에 도포되는 것이 바람직하다. 접착제는 오토클레이브 처리 조건(autoclave processing conditions)하에서 변질되지 않아 오토클레이브 양생(autoclaving)에 앞서 FC 플랭크들을 접합하는데 사용될 수 있는 것이 바람직하다.
다른 측면에 있어서, 사이딩 플랭크의 취급성(handling), 강도 및 견고도를 증진시키고 균일하고 두꺼운 음영선을 만드는 하나의 스플라인을 구비한 하나의 사이딩 플랭크가 제공된다. 상기 스플라인은 하나 또는 그 이상의 재료가 성형된 것일 수 있으며, 플라스틱, 발포 플라스틱(foamed plastic), 금속 또는 화이버 보강 플라스틱과 같은 경량의 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 이 스플라인은, 플랭크에 기능 및/또는 미감을 부가하기 위하여 사이딩 플랭크의 메인 바디에 부착되는 것이 바람직하다. 이 스플라인은 사이딩 플랭크의 취급성과 견고도를 증진시키는 것이 바람직하다. 이 스플라인을 사용함으로써 중간 밀도 FC 프랭크의 두께가 취급성을 악화시키지 않고서 감소될 수 있다. 예를 들어, 약 1/4 내지 3/16 인치의 두께인 FC 플랭크는, 스플라인이 플랭크에 부착되면 16 피트의 길이로 파손없이 취급할 수 있다. 이것은 취급이 더 용이하고 제조시 더 적은 재료가 소요되는, 길이가 길어진 경량 FC 사이딩 플랭크를 제공한다.
하나의 실시예에 있어서, 스플라인이 하나의 버트와 하나의 로크를 포함하여 구성되며 FC 플랭크와 결합하여 사용하기 위해 디자인된다. 버트는, 플랭크들이 서로 중첩될 때 깊은 음영선이 만들어 질 수 있도록 두꺼운 것이 바람직하다. 로크는 플랭크를 중첩된 인접 플랭크에 고정하는 것을 돕기 위해 구성된 각이 있는 로크(an angled lock)인 것이 바람직하다. 스플라인은 접착제로 FC 플랭크에 접합 되고, 스플라인과 플랭크 사이의 접합을 강화하기 위하여 접착 표면 영역에 하나 또는 그 이상의 더브테일 홈(dovetail grooves)을 가지는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 스플라인은 노출된 플랭크 표면의 게이지를 정하는 것을 돕는 하나의 중첩부 가이드(overlap guide)를 가진다. 그러나, 스플라인이 하나의 로크와 하나의 중첩부 가이드 또는 더브테일 홈을 포함하여야만 하는 것은 아님을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 사이딩 플랭크들 또는 하나의 플랭크를 다른 것에 인접하게 설치하기 위한 결합 부재에 제한되지 않는 것임을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에서, 사이딩 플랭크이거나 아닐 수도 있는, 화이버 시멘트 제품이, 거기에 부착된 보강 기구(reinforcing fixture)를 가지도록 만들어진다. 이러한 보강 기구는 부가적인 강도 및/또는 지지를 필요로 하는 구역에 국부적인 보강을 제공한다.
이러한 그리고 다른 목적들과 장점들은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1A는, 뒷표면이 보이는 FC 사이딩 플랭크의 일 실시예의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 1B는, 정면이 보이는 FC 사이딩 플랭크의 아이소메트릭 도면이다.
도 2는, FC 사이딩 플랭크의 정면도이다.
도 3은, 부착면에 고정된 FC 사이딩 플랭크의 사이딩 시스템을 나타낸다.
도 4는, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 사이딩 시스템을 설치하는 방법을 나타낸다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 FC 플랭크의 하나의 섹션의 아이소메트릭 도면이다.
도 6은, 도 5의 플랭크를 만들기 위해 사용되는 압출성형 다이(extrusion die)의 단면도를 나타낸다.
도 7은, 부착면에 고정된 도 5의 실시예에 의한 사이딩 플랭크 시스템의 횡단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 FC 플랭크의 하나의 섹션의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 9A는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 투피스 FC 플랭크의 수직 아이소메트릭 도면이다.
도 9B는, 도 9A의 투피스 FC 플랭크의 수평 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 10은, 도 9A의 플랭크를 만들기 위해 사용되는 버트 피스(butt piece)의 제1 단부의 측면도이다.
도 11A는, 압축 롤러 시스템을 사용하여 만들어진 도 9A의 투피스 플랭크의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 11B는, 도 11A의 투피스 플랭크와 압축 롤러 시스템의 단면도이다.
도 12는, 투피스 플랭크를 만들기 위한 하나의 방법을 나타낸다.
도 13은, 투피스 플랭크를 만들기 위한 다른 방법을 나타낸다.
도 14A는, 핸드 롤러를 사용하여 만들어진 투피스 플랭크의 아이소메트릭 도 면이다.
도 14B는, 도 14A의 투피스 플랭크와 핸드 롤러의 단면도를 나타낸다.
도 15는, 접착제를 사용하여 투피스 어셈블리를 만드는 방법을 나타낸다.
도 16은, FC 재료를 접합시키기 위한 시멘트성 접착제(cementitious adhesive)를 만드는 방법을 나타낸다.
도 17A 및 17B는, 도 16의 방법에 의한 접착제 제형(adhesive formulation)을 포함하는 호버트식 로우 전단 혼합기(Hobart style low shear mixer)의 개략도를 나타낸다.
도 18은, 도 16의 방법에 의한 메쉬 스크린과 플레이트을 포함하는 탈수 장치를 나타낸다.
도 19는, 도 16의 방법에 의한 접착제 제형(adhesive formulation)을 포함하는 하이 전단 혼합기(high shear mixer)를 나타낸다.
도 20A는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 투피스 FC 플랭크 어셈블리의 부분 사시도를 나타낸다.
도 20B는, 도 20A로부터 90도 회전된 투피스 FC 플랭크 어셈블리의 부분 사시도를 나타낸다.
도 21은, 도 20A의 플랭크 어셈블리의 측면도를 나타낸다.
도 22는, 도 20A의 설치된 두 개의 플랭크 어셈블리의 횡단면도이다.
도 23은, 도 20A의 플랭크 어셈블리를 설치하는 방법을 나타낸다.
도 24는, FC 플랭크 어셈블리의 다른 실시예의 아이소메트릭 도면이다.
도 25는, 도 24의 플랭크 어셈블리의 횡단면도이다.
도 26은, 도 24의 FC 플랭크 어셈블리의 하나의 키 팁(key tip)을 나타낸다.
도 27은, 도 24의 FC 플랭크 어셈블리의 로크 어셈블리의 확대 횡단면도이다.
도 28은, 적당한 칫수(approximate dimensions)를 갖는 도 27의 로크 어셈블리의 횡단면도를 나타낸다.
도 29는, 두 개의 인접한 FC 플랭크 어셈블리의 로크 어셈블리와 키의 횡단면도이다.
도 30은, 도 24에 의한 특대 "V"자형 로크와 가압성 구역을 구비한 투피스 플랭크로 만들어진 사이딩 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 31은, 특대 "V"자형 로크와 가압성 구역을 구비한 도 24의 플랭크를 만드는 방법을 나타낸다.
도 32A와 32B는, 제1 및 제2 가압성 구역을 이용할 수 있는 서로 다른 플랭크 디자인의 횡단면도를 나타낸다.
도 33은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 록킹 스플라인(locking spline)이 구비된 사이딩 플랭크 어셈블리의 하나의 섹션의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 34는, 도 33의 플랭크의 아이소메트릭 도면이다.
도 35는, 도 33의 플랭크의 횡단면도를 나타낸다.
도 36은, 도 33의 록킹 스플라인의 아이소메트릭 도면이다
도 37은, 도 33의 록킹 스플라인의 횡단면도를 나타낸다.
도 38은, 적당한 칫수를 갖는, 도 33의 록킹 스플라인의 정면도를 나타낸다.
도 39는, 도 33의 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도이다.
도 40은, 하나의 모서리 절삭면(chamfer)을 구비한 록킹 스플라인을 가지는 다른 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도를 나타낸다.
도 41은, 부착면에 고정되는 도 33의 투피스 사이딩 플랭크 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 42A는, 모세관 현상 억제부(capillary break)과 더브테일 홈(dovetail grooves)을 구비한 플라스틱 스플라인의 횡단면도를 나타낸다.
도 42B는 더브테일 홈을 구비한 도 42A의 스플라인의 한 표면의 확대 횡단면도를 나타낸다.
도 43A는, 메인 플랭크에 접합된 도 42A의 스플라인의 횡단면도를 나타낸다.
도 43B는, 도 43A의 스플라인과 메인 플랭크 사이의 접합부의 확대 횡단면도이다.
도 44A는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도를 나타낸다.
도 44B는, 부착면에 고정된 도 44A의 투피스 사이딩 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 45A는 본 발명의 다른 실시예에 의한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도이다.
도 45B는 부착면에 고정된 도 45A의 사이딩 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 46은 플라스틱 스플라인에 접착제로 부착된 FC 사이딩 플랭크를 사용하는 투피스 플랭크 어셈블리를 만들기 위한 방법을 나타낸다.
도 47은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 사이딩 플랭크 어셈블리의 하나의 섹션의 아이소메트릭 도면이다.
도 48은, 도 47의 플랭크의 아이소메트릭 도면이다.
도 49A는, 도 48의 플랭크의 횡단면도를 나타낸다.
도 49B는 도 49A의 키 팁의 측면도를 나타낸다.
도 50은 도 47의 록킹 스플라인의 아이소메트릭 도면이다.
도 51은, 도 50의 록킹 스플라인의 횡단면도를 나타낸다.
도 52는, 적당한 칫수를 갖는 도 50의 록킹 스플라인의 정면도를 나타낸다.
도 53은, 도 47의 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도를 나타낸다.
도 54는, 하나의 모서리 절삭면을 구비한 다른 사이딩 플랭크 어셈블리의 횡단면도이다.
도 55는, 부착면에 고정된 도 47의 투피스 사이딩 플랭크 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 56은 플라스틱 스플라인에 접착제로 결합된 FC 사이딩 플랭크를 사용하는 투피스 플랭크 어셈블리의 제조방법을 나타낸다.
도 57은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 사이딩 플랭크 어셈블리의 하나의 섹션의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 58은, 도 57의 모세관 현상 억제부를 갖는 플라스틱 스플라인의 아이소메 트릭 도면을 나타낸다.
도 59는 도 58의 스플라인의 횡단면도를 나타낸다.
도 60은 적당한 칫수를 갖는 도 58의 스플라인의 정면도를 나타낸다.
도 61은 도 57에 따라 만들어진 인접 사이딩 플랭크 어셈블리를 보여주는 투피스 사이딩 플랭크 시스템의 횡단면도를 나타낸다.
도 62는, 모세관 현상 억제부를 갖는 플라스틱 스플라인의 다른 실시예의 아이소메트릭 도면을 나타낸다.
도 63은, 도 62의 스플라인의 횡단면도이다.
도 64는, 도 62의 스플라인의 정면도를 나타낸다.
도 65는, 도 62의 스플라인을 사용하여 만들어진 인접 사이딩 플랭크를 보여주는 투피스 사이딩 플랭크 시스템의 횡단면도이다.
도 66은, 보강 화이버 시멘트 제품의 횡단면도를 나타낸다.
도 67은, 네일링 스커트(nailing skirt)를 구비한 보강 화이버 시멘트 플랭크의 정면 사시도를 나타낸다.
도 68은, 압출성형 폴리머 보강 스트립(extruded polymer reinforcing strip)을 구비한 보강 화이버 시멘트 플랭크의 후면 사시도이다.
도 69는, 다중-랩 화이버 시멘트 플랭크(multi-lap fiber cement plank)의 후면 사시도를 나타낸다.
도 70은, 보강 화이버 시멘트 제품을 만드는 방법을 나타낸다.
바람직한 실시예의 상세한 설명
본 발명의 바람직한 실시예들은 노출 못체결 없이 횡력에 대해 안전하게 지지되고, 균일하고 깊은 음영선을 만들도록 구성된 경량 사이딩 플랭크 어셈블리에 일반적으로 관련된 것이다. 이러한 실시예들 몇몇에 있어서, 두꺼운 하부 가장자리 및/또는 결합부(interlock)와 같은 기능 및/또는 미감을 부가하기 위하여 베이스 플랭크에 제2 재료를 부가함에 의해 그 플랭크의 형상이 달성된다. 바람직한 실시예의 이러한 그리고 다른 특징들과 기능적 특성들을 아래에 상세히 설명하기로 한다.
다른 사이딩 재료들과는 달리, 화이버 시멘트(FC) 재료는 비가연성, 강도 및 내구성 등 바람직한 품질을 가지고 있다. 저밀도 FC는 고밀도 FC에 비해 재료의 가공이 쉽고 중량이 감소되어 취급과 설치가 용이하기 때문에 부가적 장점을 가지고 있다. 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 호주 특허 제AU 515151호 및 미국 특허 제6,346,146호에 설명된 바와 같이, 부가적인 기능성과 미감 특성을 가지는 저밀도 및 중간밀도 FC 재료로 만들어진 사이딩 플랭크의 제조는, 시장성이 더 높은 사이딩 플랭크를 만들 수 있다.
잠금 시스템(lock system)을 사용하는 사이딩 디자인은, 설치작업중에 게이지(플랭크들 사이의 눈에 보이는 수직 길이)와 중첩부(플랭크가 그 하부 프랭크에 걸친 수직 길이)를 유지하기 위한 광범위한 측정을 할 필요없이 플랭크들을 서로 체결할 수 있게 한다. 이 잠금 디자인은 많은 명백한 장점들을 가지고 있음에도 불구하고, 비평면 벽에 설치될 때 탄력성이 없거나 매우 적다. 그러므로, 아래에 설 명될 실시예들은, 외부 사이딩으로 하여금 비평면 벽에 설치될 수 있게 하는, 하나의 잠금 플랭크(locking plank)를 포함한다.
게다가, 어떤 잠금 디자인은, 시공자에 의해 종종 요구되듯이 게이지의 작은 편차에 만족스럽게 적응하지 못하는데, 창문과 문 틀(door openings) 주위에 틀을 잡고 설치할 때 부정확한 부분들을 수평이 되게 하고자 할 때 특히 그러하다. 플랭크는, 불완전하게 맞추어진 V-자형 로크와 키의 사이딩으로 인해, 바람에 노출되면 측면 이동(flapping; 펄럭임)을 겪을 수 있다. 바람의 영향을 받을 때 측면 이동(펄럭임)을 방지하면서 게이지의 작은 편차를 허용하는 잠금 디자인이 오히려 장점이 있다.
더욱이, 기존의 FC 사이딩 플랭크에 대한 기능적 성능 향상(functional performance enhancements)은 사이딩 플랭크 시장에 커다란 가치를 가져올 것이다. 예를 들어, 아래에 설명할, 정렬 구조부(alignment feature) 또는 고정용 표지(fixing indicator)는, 설치 공정을 용이하게 하여 FC 사이딩 플랭크에 가치를 더해준다. 또한, 못체결가능 압출성형 제품(nailable extruded products)의 출시는, 적절하고 신속한 설치를 보장하기 위하여 제품에 못체결 위치를 만들 필요성을 가져왔다. 그러므로, 고정용 표지(affixing indicators)와 같은 특성을 FC 사이딩 플랭크에 부가하는 비용 효율적인 방법을 찾는 것은 사업에 대한 확실한 동기부여(sound business motivation)라고 할 것이다. 나아가, 아래에 설명하듯이, 횡력으로부터 하부 가장자리를 안정시키고 사이딩 플랭크의 랩(laps) 아래에 은닉식 못체결(hidden nailing)을 가능하게 하는, 중첩가능 사이딩 플랭크(stackable siding plank)를 만드는 방법이 또한 필요하다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 화이버 시멘트 플랭크의 사용을 설명하였지만, 다른 재료가 또한 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명이 사이딩 플랭크에만 한정되지 않고 다른 용도로 사용될 수 있음도 또한 알 수 있을 것이다.
I. 결합 부재를 갖는 저밀도 사이딩 플랭크와 그 설치 방법
적어도 하나의 실시예는, 잠금 구조부를 갖는 저밀도 플랭크와 그 설치 방법에 관한 것이다. 하나의 실시예에 있어서, 그 사이딩 플랭크는, 그 전체가 본 명세서의 참고문헌을 이루는 미국 특허 제 6,346,146호에 설명되어 있는 저밀도 FC 재료를 만들기 위한 핫체크 공정을 포함하나 이에 한정되지 않는 공정으로 제조된다.
"핫체크 공정(Hatscheck method or process)에서는, 물, 셀룰로스 파이버, 실리카, 시멘트 및, 그 사용 용도에 따라 생성물에 특별한 성질을 부여하기 위해 선택되는 다른 첨가제로 이루어지는 시멘트성 슬러리가 최초 형성된다. 상기 슬러리는 하나의 교반기에서 혼합되어 하나의 원료 집수공으로 이송되고 일련의 저장조들을 통해 압송된다. 하나의 시브실린더(sieve cylinder)가 각 저장조 내에 있는 상기 슬러리에 담궈지고, 이들 실린더들은, 특별한 조성으로 만들어진 펠트 재질의 상단벨트(overlying belt)의 하단 주행(bottom run)에 의해 점진적으로 구동되어 회전한다. 대량 생산 환경하에서의 핫체크 기계는 전형적으로 직렬로 3 내지 4개의 저장조와 이에 상응하는 개수의 대응하는 시브실린더들을 포함한다. 그러나, 저장조들과 실린더들의 개수는 달라질 수 있고, 몇 개의 실린더들이 하나의 저장조 내에 담궈질 수 있다는 점에 착안하여 볼 때, 이들 사이에 일대일 대응관계가 존재할 필요도 없다.
이 방법에서는, 저장조들 안의 상대적으로 묽은 슬러리가 상기 각각의 시브실린더에 장착된 와이어 메쉬스크린을 통해 여과된다. 상기 슬러리가 이러한 메쉬와이어스크린을 통해 여과될 때, 그 와이어의 메쉬스크린의 아랫면 위에 셀룰로스 파이버의 층이 침전되는데, 이는 원료 슬러리내의 다른 미립자 물질들을 붙잡는 하나의 여과재(filter medium) 역할을 한다. 이러한 메카니즘에 의해, 약 0.3 mm 두께를 갖는 물질의 엷은 필름이 상기 시브의 표면에 급속히 형성된다. 이 방법을 사용하면 각 저장조 내의 고체 농도인 약 7%로부터 상기 필름 내의 고체 농도인 약 70%에 도달하도록 상기 슬러리가 농축된다. 과잉의 물이 여과액으로서 상기 시브 와이어메쉬스크린을 통과하여 상기 시브실린더의 말단을 통해 배출되고, 상기 잔류 고체들이 회수되어 재순환될 수 있다.
각각의 시브실린더의 표면에 형성된 상기 필름은 상기 상단벨트의 외부 표면에 접촉하여 이동된다. 이러한 이동 과정은 상기 펠트가 상기 시브보다 덜 다공질이어서, 그 결과로 대기압이 이러한 이동을 촉진하는 결과로서 발생한다.
상기 펠트가 직렬로 연속되는 각각의 저장조위로 지나가며, 관련된 시브들로부터 일련의 대응하는 순차적 필름 층들을 실어 올리게 되고 그 다음에는 벨트의 상단 주행(top run) 경로에 위치하는 하나의 진공 박스위로 지나가는데, 여기에서 벨트위에 있는 적층 필름의 수분 함량이 감소된다.
이렇게 적층된 필름은, 벨트에 구동력도 제공하는 하나의 트레드 롤러(tread roller)와, 이와 인접해 있고 상대적으로 큰 직경의 드럼 형태로 된 어큐뮬레이션(accumulation) 또는 사이즈(size) 롤러(roller)의 사이를 통과한다. 이전에 상기 시이브 실린더들로부터 상기 벨트로 이동된 것과 유사한 작동에 의해, 사이즈 롤러로 이동되는 동안에 필름으로부터 물이 추가로 압출될 수 있도록, 상기 트레드 및 사이즈 롤러의 위치가 설정된다. 상기 사이즈 롤러는, 상기 필름이 절단되기 전에 허용된 턴(turn) 수에 따라서 많은 층화된 필름들을 적층시킨다. 이리하여, 상기 필름을 절단하기 전에 더 많은 턴을 허용함으로써 더 두꺼운 쉬트를 얻을 수 있다. 절단 과정에서는, 하나의 와이어 또는 블레이드가 상기 사이즈 롤러의 표면에서 외부를 향해 반경방향으로 튀어나와서, 상기 롤러의 표면에 누적되어 형성된 적층된 필름 물질의 실린더를 길이방향으로 절단한다.
절단된 다음, 재료가 쉬트형태로 사이즈 롤러로부터 벗겨지고 반출 (run-off) 컨베이어에 의해 제거된다. 이 단계에서의 상기 재료는 대략 젖은 판지의 강도를 갖는다. 따라서 상기 반출 콘베이어 위에서 쉽게 평면 형태를 갖는다. 습식공정을 종료 끝내기 위해서, 상기 펠트는, 새로운 필름 층을 실어 올리기 위해 상기 저장조들을 향해 되돌아가기 전에, 샤워기들과 진공 박스들의 어레이를 통과함에 따라 씻겨 진다. 핫체크 방법으로 만들어진 쉬트 형태의 재료의 품질과 특성들은 상기 슬러리의 배합 및 상기 장치의 습식공정 종단에서의 다양한 셋팅들과 관련된 광범위한 변수에 의존한다는 사실이 인식될 것이다.
상기 과정의 이후 단계에서, 이 “건조되지 않은(green)” 쉬트는 그린 트림 스테이션에서 고압의 워터젯 커터들을 이용하여 대략적인 크기로 트리밍되고, 그 후에 개별적인 쉬트들의 형태로 스태커로 옮겨진다. 스태커에서 상기 그린 쉬트들은 진공 패드들에 의해 들어 올려지고 인터리빙 쉬트들과 함께 오토클레이브 팩들 속에 위치하게 된다.
부분적 경화와, 밀도증가를 위한 선택적 추가 가압 후에, 상기 쉬트들은 상승된 온도 및 압 조건하에서 최종 경화를 위해 하나의 오토클레이브 유닛에 적재된다. 오토클레이브내에서, 셀룰로스 강화 화이버에 결합될 실리케이트 매트릭스를 생성하기 위한 원물질간의 화학반응이 일어난다. 이러한 과정은 약 12 시간 정도 소요되고, 반응의 완결 시점에서, 상기 쉬트들은 완전히 경화된 상태로 나오며, 정확한 최종 트리밍, 마감처리 및 포장을 위해 준비된 상태가 된다."
중간 밀도 화이버 시멘트가 일반적으로 약 1.3 내지 1.5g/㎤의 밀도를 가지는데 대해, 저밀도 화이버 시멘트는 일반적으로 약 0.7 내지 1.2 g/㎤ 범위의 밀도를 가진다. 이 실시예는, 사이딩으로서의 부착면(예를 들어, 외부벽)에 설치될 때 사이딩 플랭크들이 체결되게 하는 잠금 구조부(locking features)를 포함한다.
도 1A와 도 1B는 사이딩 플랭크(1100)의 두가지 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 사이딩 플랭크(1100)는 하나의 뒷표면(1110)과, 하나의 정면(end surface)(1115)과, 키(key)(1130)와, 그리고 하나의 로크(lock)(1140)를 포함한다. 도 1B에 나타낸 바와 같이, 사이딩 플랭크(1100)는 하나의 앞표면(1120)을 더 포함한다. 표 1은 이 실시예를 위해 바람직한 사이딩 플랭크 칫수의 범위를 나타낸다.
사이딩 플랭크 칫수의 바람직한 범위
칫수 범위
두께(T) 약 3/16∼1/2 인치
너비(W) 약 5∼12 인치
깊이(L) 약 12∼16 피트

도 2는 사이딩 플랭크(1100)의 정면도를 나타낸다. 키(1130)와 로크(1140)를 추가로 보여준다. 특히, 키(1130)는 하나의 키 팁(key tip)(1132)을 더 포함하고, 수직면과 하나의 각도(1135)를 형성한다. 상기 키 팁은 플랭크의 앞표면에 파여진 하나의 단(tier)을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 키 팁은 하나의 티어를 구비하지 않고, 아래에 설명할 바를 포함하는 여러가지 형상과 구성을 가질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 로크(1140)는 수직면과 하나의 각도(1145)(θ)를 만든다. 하나의 실시예의 그 각도(1135)(θ)는 약 85도 내지 30도의 범위를 가지며, 바람직하게는 약 45도이다. 각도(1145)는 각도(1135)와 거의 동일한 것이 바람직하다.
키(1130)와 로크(1140)를 사이딩 플랭크(1100)에 만들기 위하여 상업적으로 입수가능한 스핀들 몰더(spindle molder)(도시되지 않음)가 하나의 실시예에서 사용될 수 있다. 스핀들 몰더는 목재절단 장치와 유사하나 FC 제품을 절단하는데 있어서의 개선된 성능을 위한 다결정 다이아몬드(polycrystalline diamond; PCD) 칼날이 구비되어 있다. FC 재료의 성형을 위한 종래의 가공 방법이 사이딩 플랭크를 절단하기 위해 사용된다. 저밀도 화이버 시멘트의 사용은, 재료의 가공이 용이하고 공구의 수명을 길게 하기 때문에 특히 유리하다. 정면(1115)은 가공되기 전에는 직사각형이다.
도 3은 사이딩 시스템(1500)의 횡단면도를 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 못(nail)(1540)이 제1 사이딩 플랭크(1510)를 부착면(1560)에 단단히 부착하고, 그에 따라 제1 못(1540)이 중첩부에 완전히 숨겨진다["은닉식 못체결(blind nailing)"이라 함]. 부착면(1560)은 일반적으로 일련의 벽의 사이기둥(wall studs)에 의해 만들어진다.
제1 사이딩 플랭크(1510)의 키(1130)는 제2 사이딩 플랭크(1520)의 로크 또는 중첩 구역(1140)에 삽입된다. 제2 못(1550)은 제2 사이딩 플랭크(1520)를 부착면(1560)에 단단히 부착한다. 제1 사이딩 플랭크(1510)와 제2 사이딩 플랭크(1520) 사이에 만들어진 틈(gap)(1530)은 미학적으로 만족스러운 크기를 가져야만 한다. 제1 사이딩 플랭크(1510)와 제2 사이딩 플랭크(1520)는 도 1A, 도 1B, 그리고 도 2에 나타낸 사이딩 플랭크(1100)와 대체로 동일하다.
도 4는, 하나의 사이딩 시스템을 형성하기 위하여 부착면에 사이딩 플랭크를 설치하는 방법(1600)을 나타내며, 다음 단계를 포함한다;
제1 사이딩 플랭크의 부착(1610): 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 사이딩 플랭크(1510)가 부착면(1560)에 놓여진다. 제1 못이, 부착면(1560)에 제1 사이딩 플랭크를 단단히 부착하기 위해, 그 상부 가장자리 근처의 제1 사이딩 플랭크(1510)에 박힌다.
로크와 키 구조부(key features)의 정렬(1620): 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 사이딩 플랭크(1520)가 제1 사이딩 플랭크(1510) 위의 부착면(1560)에 놓여져 서, 제2 사이딩 플랭크(1520)의 로크(1140)가 제1 사이딩 플랭크(1510)의 키(1130)와 정렬된다.
제2 사이딩 플랭크의 강하(1630): 제2 사이딩 플랭크(1520)가 제1 사이딩 플랭크(1510)위로 내려진다. 제2 사이딩 플랭크(1520)가 (중력의 도움으로) 제1 사이딩 플랭크(1510) 위로 내려짐에 따라, 제1 사이딩 플랭크(1510)의 키(1130)가 자동적으로 제2 사이딩 플랭크(1520)의 로크(1140)와 결합하여 잠금 위치(locked position)로 정렬된다. 이 잠금 위치에서, 제1 사이딩 플랭크(1510)의 키(1130)는, 제2 사이딩 플랭크(1520)가 풍력의 영향을 받아 이동하는 것을 막아주어 바람유발 손상을 방지한다. 나아가, 잠금 위치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 게이지와 중첩부를 확정하고, 균일한 음영선을 만든다.
제2 사이딩 플랭크의 부착(1640): 제2 못(1550)이 제2 사이딩 플랭크를 부착면(1560)에 단단히 부착하기 위하여 제2 사이딩 플랭크(1520)의 상부 가장자리 근처에 박힌다. 이 방법은 그 다음에 더 큰 사이딩 시스템(larger siding system)을 형성하기 위하여 부착면을 덮는 것이 반복된다.
상술한 실시예는 선행 기술에 비해 여러 장점을 가진다. 예를 들어, 그것은 노출 못체결을 피할 수 있다. 못이 두개의 사이딩 플랭크 사이의 단단하고 균일한 고정을 이루기 위해 종종 사용되기 때문에 작업이 끝났을 때 못 머리가 숨겨질 수 없으므로, 노출 못체결을 피하는 것이 미관상 바람직하다. 이 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리는, 두 개의 FC 사이딩 플랭크를 견고하게 짝지어 고정시키는 방법을 제공하고 이들을 고정하기 위해 노출 못체결을 필요로 하지 않아 균일한 음영선을 만들므로 편리하다.
또한, 이 실시예는 사이딩 플랭크 사이의 견고한 맞춤을 얻기 위하여 설치작업중에 중력을 사용한다는 다른 장점이 있다. 비닐과 같은 종래의 사이딩 플랭크는, 두 개의 인접한 사이딩 플랭크를 일정한 곳에 체결하기 위하여 중력을 거스르는 상향 이동을 필요로 하는 결합 부재(interlocking member)를 가진다. 중력을 이용하는 보다 더 자연스러운 하향 이동은 설치를 용이하게 한다. 바람직하게도, 이 실시예의 어셈블리는 플랭크들을 결합하기 위하여 중력을 사용한다.
이 실시예의 다른 장점은, 부착면에 간접적으로 접착되는 종래의 화이버 시멘트 사이딩 플랭크와는 대조적으로, 못 또는 체결구가 화이버 시멘트 플랭크를 직접적으로 관통되게 한다는 것이다. 화이버 시멘트 플랭크의 직접적인 고정은, 부착면에 플랭크를 부착시키기 위하여 플랭크를 관통하는 체결구에 의해 가능하게 된다.
더욱이, 종래 기술의 사이딩 플랭크는 종종 사이딩 플랭크를 그 부착면으로부터 분리시킬 수 있는 풍력의 영향을 받는다. 상술된 실시예는 풍력에 의한 손상 가능성을 감소시킨다.
"음영선"은 사이딩 플랭크의 하부 가장자리의 두께에 의해 만들어지며, 이 가장자리는 그 바로 아래의 사이딩 플랭크에 음영을 만든다. 균일한 음영선이 미적으로 바람직하고, 대개 사이딩 플랭크를 노출 못체결하여 얻어진다. 상술한 실시예는 사이딩 플랭크들을 고정하기 위한 노출 못체결을 할 필요없이 두 개의 사이딩 플랭크 사이에 균일한 음영선을 만든다.
외부 사이딩 플랭크의 시공자들은 일관성을 위해 게이지와 중첩부가 일정하게 되도록 신중히 측정할 필요성과 사이딩 플랭크를 신속히 설치하려는 욕구를 저울질한다. 게이지는 사이딩 플랭크들 사이의 눈에 보이는 수직 길이이며, 중첩부는 상부 사이딩 플랭크가 하부 사이딩 플랭크 위에 걸쳐지는 수직 길이이다. 상술된 키와 로크 구성부는, 사이딩 플랭크의 디자인이 게이지와 중첩부를 측정할 필요없이 이들을 일정하게 유지하기 때문에 사이딩 플랭크의 설치를 더 빠르게 만든다.
상술된 사이딩 플랭크 어셈블리의 로크와 키는 단일 재료로 만들어지는 플랭크에 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 아래에 설명될 다른 실시예와 같이, 사이딩 플랭크 어셈블리의 원하는 미적 그리고 기능적 측면을 만들어내기 위하여, 복합 요소 사이딩 시스템(multiple piece siding system)이 사용될 수 있다.
II. 압출성형된 고정용 표지를 구비한 사이딩 플랭크
다른 실시예에 의해, 하나의 고정용 표지와, 상기 고정용 표지 아래의 하나의 고정용 공극(fixing void) 또는 중공(hollow)를 구비한 플랭크가 제공된다. 여기에서는, 하나의 고정용 표지와, 상기 고정용 표지 아래의 하나의 고정용 공극 또는 중공를 갖는 하나의 화이버 시멘트 제품, 그리고 하나의 고정용 표지를 갖는 FC 제품을 압출성형하기 위한 하나의 장치에 대해 설명한다. 그 결과, 미리 정해진 체결 구역내에 고정 기구를 정확히 배치하도록 보장하고, 설치가 용이한 FC 제품이 얻어진다.
도 5는 바람직한 실시예의 FC 플랭크의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 플랭 크(10100)는, 하나의 플랭크 앞표면(10110)과, 플랭크의 제1 또는 상부 가장자리(10130)에 근접 위치된 하나의 고정용 표지(10120)와, 하나의 플랭크 뒷표면(10140)과, 그리고 플랭크의 제2 또는 하부 가장자리(10160)에 근접 위치된 하나의 중첩 구역 또는 잠금 구역(10150)을 포함한다. 플랭크(10100)는, 종래의 압출성형 공정을 사용하여 FC로 제조된 사이딩 플랭크인 것이 바람직하다. 고정용 표지(10120)는 도 6에 나타낸 바와 같이 압출성형 다이에 의해 만들어진 플랭크 앞표면(10110)의 하나의 함몰부(depression)이다. 마찬가지로, 중첩 구역(10150)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 압출성형 다이에 의해 만들어진 플랭크 뒷표면(10140)의 하나의 함몰부이다.
도 6은 바람직한 실시에의 압출성형 다이(10200)의 단면도이다. 압출성형 다이(10200)는, 하나의 다이 배출구 상부 표면(10220)을 구비한 하나의 다이 배출구(10210)와, 다이 배출구 제1 가장자리(10240)에 근접하게 위치한 하나의 고정용 표지 딤플(fixing indicator dimple)(10230)과, 하나의 다이 배출구 하부 표면(10250)과, 다이 배출구 제2 가장자리(10270)에 근접하게 위치한 하나의 중첩 구역 형상부(overlap region form)(10260)를 포함한다. 압출성형 다이(10200)는 FC 혼합물과 함께 사용하기 위한 종래의 압출성형 다이이다. 다이 배출구(die outlet)(10210)의 개구부는 도 5의 플랭크(10100)를 만들기 위하여 다음과 같이 성형된다.
다이 배출구 상부 표면(10220)은 플랭크 앞표면(10110)을 형성하고;
고정용 표지 딤플(10230)은 고정용 표지(10120)를 형성하며;
다이 배출구 제1 가장자리(10240)는 플랭크 제1 가장자리(10130)를 형성하고;
다이 배출구 하부 표면(10250)은 플랭크 뒷표면(10140)을 형성하며;
중첩 구역 형상부(10260)는 중첩 구역(10150)을 형성하고; 그리고
다이 배출구 제2 가장자리(10270)는 플랭크 제2 가장자리(10160)를 형성한다.
고정용 표지 딤플(10230)은, 깊이(d)와, 폭(w)을 가지며, 다이 배출구 제1 가장자리(10240)로부터 "a"의 거리를 가진다. 바람직하게는, 고정용 표지가, 0.015 및 0.080 인치 사이의 깊이, 그리고 더 바람직하게는 0.035 와 0.055 인치 사이의 깊이를 갖는 엠보싱부(embossed feature)를 포함하여 구성되는 것이다. 고정용 표지는, 약 0.0015 평방인치 내지 약 0.25 평방인치, 더 바람직하게는 0.015 평방인치와 0.0625 평방인치 사이의 영역을 커버하는 규칙적이거나 비규칙적인 기하학적 형상 또는 심볼 또는 문자의 형태일 수 있다.
도 7은, 바람직한 실시예의 사이딩 플랭크 시스템을 나타낸다. 이 사이딩 시스템(10300)은 플랭크(10100A 및 10100B), 하나의 벽(10310), 그리고 하나의 못(nail)(10320)을 포함한다. 종래의 은닉식 못체결 기술을 사용하여, 플랭크 어셈블리(10100A 및 10100B)가 못(또는 나사, 또는 꺽쇠)을 사용하여 벽(10310)에 단단히 연결된다. 도 7은, 플랭크(10100A)의 고정용 표지(10120)에 위치되고, 플랭크(10100A)를 통해 벽(10310)에 박힌 못(10320)을 보여준다. 설치될 때, 플랭크(10100B)는, 플랭크(10100B)의 중첩 구역(10150)이 플랭크(10100A)의 못(10320)과 고정용 표지(10120)를 덮도록 위치한다. 플랭크의 제1 또는 상부 가장자리(10130)는 이와 같이 중첩부 또는 잠금 구역(10150)을 감싸는 하나의 키 팁을 형성한다.
바람직한 실시예의 고정용 표지(10120)가 못(10320)으로 하여금 플랭크(10100A)의 가장자리에 너무 가까워지지 않게 하고, 그에 따라 플랭크(10100A)의 부서짐 또는 균열을 방지함을 도 7에서 알 수 있다. 또한, 고정용 표지(10120)가 못(10320)으로 하여금 중첩 구역(10150)내에 잘 있게 하여 설치된 때 보이지 않게 함을 알 수 있다.
도시되지 않은 다른 실시예는, 플랭크(10100)의 앞표면의 여러 위치에 복수의 고정용 표지(10120)를 구비한, FC 제품이다.
도시되지 않은 또 다른 실시예는 고정용 표지(10120)와 유사하게 압출성형에 의해 만들어지고, 플랭크를 도 7의 벽(10310)에 붙이기 위해 사용되는, 플랭크(10100)의 내부 표면에 형성된 홈을 가지는 FC 제품이다.
다른 실시예에 있어서, 고정용 표지가, 종래의 핫체크 제조방법과 결합된 수동 엠보싱(manual embossing)의 사용과 같은 후사출성형 마킹 기술(post-extrusion marking technique)을 사용하여 만들어질 수 있다. 마찬가지로, 수동 엠보싱 롤러(manual embossing roller)가 바람직한 실시예의 압출성형 다이(10200)의 다이 배출구(10210)와 근접하게 위치한 종래의 압출성형 공정과 결합하여 사용될 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예는, 벽 틀 또는 덮개에 못박히거나 고 정될 때 제품의 상부 가장자리의 파손과 균열을 일으킬 수 있는 압력을 경감시키기 위하여 고정용 표지의 선 아래에 임의적으로 포함되는 고정용 공극(10421)을 가진다. 고정용 공극은 압출성형 공정에서 심봉(mandrel)을 사용하여 만들어질 수 있다.
도 8은 바람직한 실시예의 FC 플랭크의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 플랭크(10400)는, 고정용 표지(10420)를 구비한 FC 플랭크의 다른 예이다. 이 플랭크(10400)는, 고정용 표지(10420) 그리고 고정용 공극 또는 고정용 표지의 선 아래의 중공(10421)와 유사한 방식으로 압출성형에 의해 만들어진 플랭크(10400)의 외부 표면의 심미적인 패턴의 한 예를 보여준다.
이 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리는, 부적절한 부착으로 인해 설치시에 발생되는 플랭크에 대한 손상을 감소시키는 사이딩 플랭크의 고정용 표지를 저렴하게 제공하는 점에 장점이 있다. 나아가, 압출성형된 FC 제품의 설치 시간이 또한 감소된다. 더욱이, 사이딩 플랭크 어셈블리는, 고정 구역을 인접 스택 플랭크들 사이의 중첩 구역으로 한정함으로써 고정부위를 숨기기 때문에 심미적인 외관을 제공한다.
고정용 표지가, 수동 엠보싱(manual embossing), 가공(machining), 잉크 젯(ink jet) 또는 그외에 인쇄(printing), 각인(stamping), 압착(pressing), 그리고 채색 기술(painting techniques)과 같은 후압출성형 마킹 기술을 사용하여 만들어 질 수 있으나 모두 시간이 많이 소요되고 고비용임을 알 수 있을 것이다.
고정용 표지는, 본 명세서에서 설명된 사이딩 플랭크 어셈블리의 모두 또는 일부에 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 1∼3의 실시예와 같이, 도 5의 플랭크는 마찬가지로 중첩 구역(10150)에 하나의 로크와, 제1 가장자리(10130)의 로크에 삽입하기 위한 하나의 키 팁을 포함한다. 그러므로, 고정용 표지가 도 2의 키(130)에 유사하게 놓여질 수 있음을 알 수 있다.
III. 투피스 FC 플랭크와 그 제조방법
다른 실시예에 의해, 투피스 FC 플랭크와 그 제조방법이 제공된다. 이 투피스 플랭크는, 하나의 로크와 키, 은닉식 못체결, 깊은 음영선, 그리고 여기에 설명된 다른 특성들을 제공하기 위하여, 본 명세서 전체에 걸쳐 설명된 갖가지 형상을 만들기 위해 사용될 수 있다. 투피스 FC 플랭크를 만들기 위한 두가지 방법을 아래에 설명한다.
하나의 제품을 만들기 위해 두 개의 FC 재료를 서로 접합하기 위한 여러 제조 공정이 표준 산업 접착제를 사용할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러나, FC 재료와 접착제의 제형으로 인해, 두 개의 FC 재료를 접착하는데 걸리는 시간["접착 시간(adhesion time)"]이 길고, 두 개의 FC 요소의 접합 강도가 약화된다. 그러므로, 표준 산업 접착제를 사용하는 접합 공정은 설치된 사이딩 패널의 내구성을 약화시키고, 제품의 후처리를 지연시켜 제품의 제조 사이클 시간을 증가시킨다. 아래에 설명될 실시예의 접합 공정은, 튼튼한 접합을 이루기 위해 두 개의 FC 요소들을 서로 접합시키는 신속한 공정을 제공하는 장점이 있다.
A. 제1 롤러 방법
도 9A 및 9B는 투피스 FC 플랭크(2100)의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 투피스 플랭크(2100)는 하나의 메인 플랭크 섹션(2140)과, 제2 요소 또는 버트 피스(butt piece)(2130)와, 제1 단부(2120)와, 접착제(2110)를 포함한다. 메인 플랭크 섹션(2140)은 바람직하게는 중간-밀도 FC 이고, 일반적으로 약 1/4 인치 두께를 가지나, 얇게는 약 3/16 인치 또는 그 이하 두껍게는 약 1/2 인치 또는 그 이상일 수 있다. 그 폭은 용도에 따라 약 5 내지 12 인치의 범위인 것이 바람직하다. 그 길이는 용도에 따라 약 12 내지 16 피트의 범위인 것이 바람직하다. 메인 플랭크 섹션(2140)은 매끄럽거나 결이 있는(textured) 표면을 갖도록 제조될 수 있다. 메인 플랭크 섹션(2140)의 제조에 관한 추가 정보를 호주 특허 제AU 515151호에서 찾을 수 있다. 메인 플랭크 섹션(2140)은 도 9A에서 뒷 표면(2140U)으로 표시되는 동시에 도 9B에서는 위를 향하는 하나의 표면을 가진다.
버트 피스(2130)는 중간밀도 FC 재료로 만들어지는 것이 바람직하고, 전형적으로 5/16 인치의 두께를 가지나, 얇게는 약 1/4 인치 또는 그 이하 두껍게는 약 5/8 인치 또는 그 이상일 수 있다. 버트 피스(2130)의 폭은 전형적으로 약 1½ 인치이나, 용도에 따라 넓게는 약 2 인치 또는 그 이상이고 좁게는 약 5/8 인치 또는 그 이하일 수 있다. 그 길이는 전형적으로 메인 플랭크 섹션(2140)의 것과 동일하며 용도에 따라 넓게는 약 12 피트 또는 그 이상 길게는 16 피트 또는 그 이하이다. 버트 피스(2130)는 도 9A에서는 앞 표면(2130L)으로 표시되는 동시에 도 9B에서는 아래를 향하는 하나의 표면을 가진다. 버트 피스(2130)의 기능은 메인 플랭크 섹션(2140)을 강화하여 플랭크(2100)의 전체 강도를 증대시키는 것이다. 버트 피스(2130)의 두 번째 기능은 개선된 음영선, 즉 원하는 심미감을 부여하는 두께를 제공하는 것이다.
하나의 실시예에서, 메인 플랭크 섹션(2140)의 뒷 표면(2140U)과 버트 피스(2130)의 앞 표면(2130L) 사이에 위치한 접착제(2110)는 도포 온도에서 약 10,000 내지 100,000 CPS의 점도를 가짐으로써 빨리 굳고 반응이 빠른 핫-멜트 폴리우레탄(reactive hot-melt polyurethane)이다. 접착제(2110)를 위한 다른 실시예들은 아래에 설명되어 있다, 접착제(2110)의 도포 온도는 화씨 약 200도부터 약 325도까지의 범위이다. 접착 시간은 약 3 내지 5초의 범위이다. 접착 시간은 접착제가 도포되고 가압된 후 접합 강도가 발현되는데 걸리는 시간이다.
동작시에, 접착제(2110)는 그 길이방향을 따라 메인 플랭크 섹션(2140)의 뒷 표면(2140U)에 비드(beads) 상태로 도포된다. 이것은 노드슨 핫-멜트 압출성형 시스템(Nordson hot-melt extrusion system)을 사용하여 수행될 수 있다. 접착제 비즈들(adhesive beads)은 약 1" 또는 1/2"와 같은 짧은 거리를 두고 떨어져 있는 것이 바람직하다. 접착제의 양은, 작게는 약 0.5 그람/피트/비드(gram/foot/bead) 또는 그 이하이고 많게는 약 2 그람/피트/비드 또는 그 이상이나, 1 그람/피트/비드(gram/foot/bead)인 것이 바람직하다. 도 9A에 나타낸 바와 같이, 접착제(2110)를 도포한 직후(예를 들어 약 3초내에), 버트 피스(2130)의 앞 표면(2130L)이 메인 플랭크 섹션(2140)의 뒷 표면(2140U)과 마주쳐서 버트 피스(2130)의 상부 표면(2120)이 메인 플랭크 섹션(2140)의 중심부에 직면한다. 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 피스(2130)의 배치는, 투피스 플랭크의 뒷 표면(2100U)과 투피스 플랭크의 앞 표면(2100L)을 구비한 투피스 플랭크(2100)를 형성한다. 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 피스(2130)의 하부 표면들이 같은 높이인 것이 바람직하다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 버트 피스(2130)의 상부 표면(2120)은 약 15도의 각도인 세타(theta; θ)를 만드나, 수평면에 대해 약 0도 내지 60도의 범위일 수 있다. 각진 표면의 기능은 배수를 돕는 것이다.
도 11A와 도 11B는, 메인 플랭크 섹션(2140)을 버트 단부(2130)에 압착하기 위한 압축 롤러 시스템(2200)의 아이소메트릭 도면과 정면도를 각각 나타낸다. 이 압축롤러 시스템(2200)은 제1 롤러(2210)와 제2 롤러(2220)를 포함한다.
제1 롤러(2210)와 제2 롤러(2220)는 대향 7인치 직경 강철 롤러(opposing 7-inch diameter steel rollers)인 것이 바람직하며, 서로 평행하게 그리고 인접하게 그 사이에 틈을 두고 배치된다. 동작시에, 플랭크(2100)는 제1 롤러(2210)와 제2 롤러(2220) 사이의 틈을 통해 공급된다. 롤러(2210)(2220) 사이의 틈은 플랭크(2100)를 간섭 끼워맞춤(interference fit)으로 구속하기 위한 크기로 만들어진 것이다. 그러므로, 제1 롤러(2210)는 버트 피스(2130)의 뒷 표면(2100U)과 직접 접촉하고, 제2 롤러(2220)는 플랭크(2140)의 앞 표면(2100L)과 직접 접촉한다. 플랭크(2100)는 롤러 시스템(2200)을 통해 약 50 피트/분(50 feet/minute)의 속도로 운반된다. 플랭크(2100)는 롤러 시스템(2200)을 가로지르므로, 제1 롤러(2210)와 제2 롤러(2220)가, 약 3 내지 5 초동안 롤러 폭의 대략 750 파운드/인치(lb/inch)의 압력으로 플랭크(2100)를 압축한다.
도 12는, 투피스 중간 밀도 플랭크(2100)를 만들기 위한 방법(2400)을 설명 하는 것으로서 다음 공정을 포함한다.
접착제의 용융(2410): 신속히 굳는, 반응성 핫-멜트 폴리우레탄이 용탕 도포 시스템에서 용융된다. 그러한 시스템은 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능하다. 도포 온도는 화씨 약 200도 내지 325도의 범위이다.
플랭크와 버트 피스가 평평한가?(2420): 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)의 평탄도를 관찰한다. 만약 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)가 평평한 것으로 판단되면, 그 공정은 단계(2430)로 이어진다. 만약, 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)가 울퉁불퉁하거나 평평하지 않은 것으로 판단되면, 도 13에 나타낸, 방법(2500)이 적용된다.
접착제의 도포(2430): 일반적으로 약 1 그람/피트/비드(gram/foot/bead)[작게는 약 0.5 그람/피트/비드(gram/foot/bead) 또는 그 이하 많게는 2그람/피트/비드 또는 그 이상도 가능]의 핫-멜트 접착제가, 노드슨 코포레이션 시스템 압출성형 노즐(Nordson Corporation system extrusion nozzle)을 사용하여 메인 플랭크 섹션(2140)의 상부 표면(2140U)에 약 1/2" 내지 1" 의 간격을 두고 떨어진 비드 상태로 도포된다(도 9A 참조).
접착제 위에 버트-피스 놓기(2440): 도 9A에 나타내고 상술한 바와 같이 버트-피스(2130)가 접착제(2110)위에 놓여진다.
사이딩 플랭크와 버트 피스를 가압함(2450): 단계(2440)의 완료직후(바람직하게는 3초내에), 플랭크(2100)가 롤러 시스템(2200)을 통과하는데, 이 시스템은 접착제(2110)가 냉각되고 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 피스(2130)와 접합도록 하기 위하여, 플랭크를 가압하에[롤러 폭에 대해 약 750 파운드/인치(lb/inch)] 3초동안 유지한다. 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 단부(2130)의 압착은 접착제(2110)의 비드들이 박형으로 퍼지게 한다.
도 12에 나타낸 방법은, 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)가 모두 평평할 때 플랭크(2100)에서 압력을 유지하기 위한 공정이다. 그러나, 도 13에 나타낸 다른 공정이 가변 평탄도를 가지는 표면을 접합하기 위하여 개발되었다.
도 13은, 투피스 중간 밀도 플랭크(2100)를 만들기 위한 다른 방법(2500)으로서, 다음 공정을 포함한다.
접착제의 용융(2510): 신속히 굳는, 반응성의 핫-멜트 폴리우레탄을 용탕 도포 시스템에서 용융시킨다. 그러한 시스템은 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능하다. 도포 온도는 일반적으로 화씨 약 250 도이나 화씨 약 200 내지 325 도의 범위일 수 있다.
플랭크와 버트 피스가 평평한가?(2520): 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)의 평탄도를 관찰한다. 만약 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)가 평평한 것으로 판단되면, 도 12에 나타낸 방법(2400)이 적용된다. 만약, 플랭크(2140)와 버트 피스(2130)가 울퉁불퉁하거나 평평하지 않은 것으로 판단되면, 단계(2530)으로 공정이 계속된다.
접착제의 도포(2530): 일반적으로 약 1 그람/피트/비드이지만, 작게는 약 0.5 그람/피트/비드 또는 그 이하 많게는 2 그람/피트/비드 또는 그 이상의 핫-멜트 접착제가, 노드슨 코포레이션 시스템 압출성형 노즐(Nordson Corporation system extrusion nozzle)을 사용하여 메인 플랭크 섹션(2140)의 뒷 표면(2140U)에 약 1/2" 내지 1" 의 간격을 두고 떨어진 비드 상태로 도포된다(도 9A 참조).
접착제에 버트-피스 놓기(2540): 도 9A에 나타내고 상술한 바와 같이 버트-피스(2130)가 접착제(2110) 위에 놓여진다.
사이딩 플랭크와 버트 피스를 가압함(2550): 단계(2540)의 완료직후(바람직하게는 9 내지 12 초내에), 플랭크(2100)가 종래의 유압 판 프레스(hydraulic plate press) 또는 연속 프레스(도시되지 않음)에 높여지는데, 이 시스템은 접착제(2110)가 냉각되어 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 피스(2130)와 접합하도록 하기 위하여 플랭크(2100)를 가압하에(약 750 psi) 최소 약 4초동안 유지한다. 메인 플랭크 섹션(2140)과 버트 파요소(2130)의 압착은 접착제(2110)의 비드들이 박형으로 퍼지게 한다.
접합후(post-bonding) 공정이 즉시 시작될 수 있도록 FC 재료의 투피스가 재빨리 접합할 수 있는 장점이 있다. 더욱이, 두 FC 재료 부재들을 서로 접합하는 것은 균등 구조를 만들기 위하여 단일 사각 FC 섹션을 가공하는 것보다 비용효율이 더 높다. 사이딩 플랭크 어셈블리는 메인 플랭크 섹션의 상부 표면 위로 부분적으로 뻗는 버트 단부의 제1 단부로 인해 강화된 음영선을 만들고, 두꺼운 버트 가장자리를 갖는 전형적인 삼나무목재 외관(cedar look)을 제공한다. 버트 단부 피스는 또한 FC 판넬 제품의 강도를 증대시켜 쉽게 취급되고 설치될 수 있게 한다.
본 명세서에 설명된 형상이 두 개의 화이버 시멘트로 만들어지지만, 균등 형 상(equivalent shape)이 고형물 사각 섹션을 가공하여 만들어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러나, 이 방법은 더 고비용일 수 있으며, 많은 양의 폐기물을 만들어낼 수 있다. 아래에 설명될 바와 같이, 두 개를 서로 접합함에 의해 다른 형상이 만들어질 수 있음을 또한 알 수 있을 것이다.
B. 제2 롤러 방법
다른 실시예에 있어서, 도 9A 및 9B에 나타낸 바와 같이, 아래에 설명된 시멘트성 접착제 혼합물이 플랭크(2140)의 뒷 표면(2140U)과 버트 피스(2130)의 앞 표면(2130L) 사이에 위치될 수 있다. 동작시에, 접착제는 플랭크(2140)의 뒷 표면(2140U) 또는 버트 피스(2130)의 앞 표면(2130L)에 그 길이(length)를 따라 도포된다. 대체로 표면(2130L 또는 2140U)을 덮는 양으로 도포된 접착제(2110)의 두께는, 결을 이루는 표면(2130L 및 2140U)의 균일성에 달려있는데, 약 1/8 인치를 넘지 않는 것이 바람직하다.
상술한 롤러 시스템의 대안으로서, 도 14A 및 14B가 하나의 핸드 롤러(3210)와 하나의 인터리버(interleaver)(3150)를 포함하는 플랭크 어셈블리(3100)를 나타낸다. 이 인터리버(3150)는, 플랭크 어셈블리를 지지하기 위하여 사용되는 양생 FC 재료이고, 플랭크의 앞 표면(3140L)과 물리적인 접촉상태에 있다. 동작시에, 핸드 롤러(3210)는 버트 피스(3130)의 뒷 표면(3130U)과 기능적으로 접촉 상태에 있다. 핸드 롤러(3210)는 플랭크 어셈블리의 길이(length)를 따라 회전하고, 접착제(3110)가 플랭크(3140)와 버트 피스(3130)를 서로 접합하는 동안 버트 피스(3130)의 뒷 표면(3130U)에 압력을 가하기 위해 사용된다.
도 15는 아래에 설명될 시멘트성 접착제로 투피스 중간 밀도 플랭크 어셈블리를 만들기 위한 공정을 나타낸다. 이 방법은 다음 공정을 포함한다.
접착제의 도포(3310): 도 14A와 14B에 나타낸 바와 같이, 접착제(3110)가 플랭크(3140)의 뒷 표면(3140U)에 도포된다.
버트 피스와 플랭크의 접합(3320): 도 14A 및 14B에 나타낸 바와 같이, 버트 피스(3130)의 앞 표면(3130L)이 플랭크(3140)의 뒷 표면(3140U)과 접합된다.
버트 피스에 대한 가압(3330): 도 14A 및 14B에 나타낸 바와 같이, 접착제를 화이버 시멘트 요소와 접촉하게 하고 버트 피스(3130)와 플랭크(3140) 사이에 접착부를 만들기 위하여, 핸드 롤러(3210)가 뒷 표면(3130U) 및 앞 표면(3140L)에 수직인 방향으로 플랭크 어셈블리(3100)의 뒷 표면(3130U)의 길이방향에 걸쳐 롤링된다.
접착제의 예비-양생(3340): 플랭크 어셈블리가 일반적으로 약 12시간동안 자연 건조되나, 짧게는 약 8시간 또는 그 이하 길게는 24시간 또는 그 이상일 일 수 있다.
플랭크 어셈블리의 오토클레이브 양생(3350): 플랭크 어셈블리는 약 8시간동안 화씨 약 350도 내지 400 도 사이의 온도에서 약 120 내지 145 파운드/평방인치(pounds per square inch; psi)하에 오토클레이브 양생된다.
플랭크 어셈블리의 손질(3360): 과유출된 시멘트성 접착제(3110)가 양생되고 오토클레이브 처리된 플랭크 어셈블리로부터 제거된다.
두 개의 화이버 시멘트를 서로 접합하기 위한 아래에 설명된 바와 같은 시멘트성 접착제의 사용은, 중합 접착제에 대해 상술된 모든 장점들을 가진다. 다른 장점은 시멘트성 접착제가 화이버 시멘트 재료와 융화되고, 경제적이며, 튼튼한 결합을 만들기 위하여 화이버 시멘트 조각과 함께 양생될 수 있다는 것이다.
C. 시멘트성 접착제 제형
하나의 바람직한 실시예에서 두 개의 화이버 시멘트 플랭크들을 서로 접착하기 위해 상술된 실시예는 신규한 시멘트성 접착제 제형을 이용한다. 그러므로, 본 발명이 일 측면은 재료, 바람직하게는 FC 재료, 더욱 바람직하게는 중간 밀도 FC 재료를 접합하기 위한 시멘트성 접착제 제형과 그 시멘트성 접착제를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 접착제 성분(ingredients)은 시멘트, 실리카, 증점제 그리고 물을 포함하는 것이 바람직하며, 유기 화이버 또는 무기 화이버를 포함할 수도 있다. 접착제 제형은 FC 재료들을 오토쿨레이브 양생 이전에 접합하기 위해 사용될 수 있다.
바람직한 접착제는 오토클레이브 온도를 잘 견디어낼 수 있고 FC 재료와 융화적임을 알 수 있을 것이다. 대부분의 종래 중합 접착제와 폴리머-변형 접착제는, 대략 화씨 375도 이상의 온도에 노출될 때 용융되고, 연소되거나 변질된다. 제조 공정 동안, FC 재료는 대략 화씨 400 도까지 도달할 수 있는 오토클레이브내에서 건조된다. 그러므로, 종래의 중합 접착제는 FC 재료를 오토크레이브 양생에 앞서 접합하기 위하여 사용될 수 없다.
더욱이, FC 재료에 사용하기 위해 선택된 바람직한 접착제는 접합될 재료와 융화적이어야 하고 가능한 한 유사한 제형이어야 한다. 이렇게 함으로써, 그 전체 시스템이 각 구성요소내에서 유사한 방식으로 환경 요소들과 대응하는 것이 확실하게 된다[환경 요소들은 온도 변동, 산성 비 효과, 습도 그리고 건습의 순환(wet-dry cycles)을 포함한다]. 접착제와 FC 재료들은 비슷하게 노화되므로 이러한 시스템을 약화시키지 않는다.
이 실시예의 접착제 제형은 오토클레이브내의 양생 온도를 잘 견디어 내고 접합될 FC 재료와 융화되는 장점이 있다. 더욱이, 이 접착제 제형은, 중합 또는 폴리머-변형 접착제에 비해 가격이 더 저렴하고, 구입이 용이하며, 더 환경친화적이다. 다른 접착제들과 달리, 이 접착제 제형은 또한 알카리성 또는 다습한 조건에서 변질되지 않는다.
시멘트, 실리카, 그리고 증점제가 모두, 각 성분의 입자 크기가 약 200 미크론(microns)까지 측정될 수 있는 분말 상태의 접착제 혼합물에 첨가된다. 시멘트는 약 10 과 90 중량% 사이의 양으로 제형에 존재할 수 있으며, 실리카는 약 90중량%까지의 양으로 제형에 존재할 수 있고, 증점제는 약 2중량%까지의 양으로 제형에 존재할 수 있다. 물은 약 90중량%의 양으로 제형에 존재할 수 있다(본 명세서에서 중량에 대한 모든 인용은 다르게 표시하지 않는 한 건조물 중량 원칙에 따름).
상기 제형의 유기 화이버는 셀룰로오스 화이버(화이버는 표백된 펄프일 수 있음)의 형태일 수 있으며, 약 5 중량% 까지의 양으로 제형에 존재할 수 있다. 상기 제형의 무기 화이버는 규회석(Wollastonite)의 형태일 수 있으며, 약 30중량% 까지의 양으로 제형에 존재할 수 있다. 화이버의 두 형태(유기성 및 무기성) 모두 그 길이가 약 3mm 까지 될 수 있다.
시멘트성 접착제의 제형 예시
원 재료 원 재료의 건조 중량%
제형 1 제형 2 제형 3
유기 화이버 (예: 표백 펄프) 0.5% 0% 0%
시멘트 59.5% 59.7% 47.7%
실리카 39.5% 39.8% 31.8%
무기 화이버(예: 규회석) 0% 0% 20%
증점제 0.5% 0.5% 0.5%
물 건조고형물 Kg당 430 ∼ 470 밀리리터의 물

표 2는 시멘트성 접착제 제형의 세가지 예시를 나타낸다. 각 제형은 접합부의 몸체를 형성하기 위한 시멘트와, 오토크레이브 양생될 때 시멘트와 반응하고 접합하기 위한 미세 연마 실리카(fine-ground silica)를 포함한다. 실리카는 또한 커다란 성능 감퇴없이 매트릭스의 단가를 낮추는 충전재/응집제의 역할을 한다. 증점제는 현탁액 (접착제)으로부터 물이 화이버 시멘트로 빨아당겨지는 것을 늦춘다. 증점제의 존재는, 화이버 시멘트 표면의 접합 공정 동안 시멘트성 접착제가 "점착성(tacky)"으로 남아있게 하며, 접착제로 하여금 피접합체들 사이의 틈을 채우게 하고, 제2 표면을 적시게 하는데, 이는 좋은 시멘트성 접합을 나타내기 위해 필수적이다. 증점제는 또한 현탁액에서 침전을 지연/감소시키며, 습식 접착제에 점도를 부가하기 위하여 "작용 시간(open time)"을 연장한다.
제형 1과 제형 3은, 접합 강도를 증대시키기 위하여 부가적으로 화이버를 포함한다. 유기 및 무기 화이버는 모두 제형에서 유사하게 작용하나, 유기 화이버는 사용을 위한 조제(preparation)가 필요하고, 무기 화이버는 유기 화이버 보다 구입가격이 더 비싼 경향이 있다. 화이버가 접착제 제형에 강도를 부가하기는 하나, 또한 사용하는 동안에 도포기(applicators)를 막히게 할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, 제형 2는 화이버를 포함하지 않는다. 물은 수화 시멘트성 접합을 형성하는데 있어 시멘트에 대한 필수 반응물로 첨가된다. 물은 또한 접착제를 혼합하고, 혼합물에 화이버와 고형물을 분산시키고, 접착제를 도포하는데 필요한 "점도"를 제공한다.
도 16은 중간밀도 FC 재료를 접합하기 위한 시멘트성 접착제를 만드는 방법(4100)을 나타내고, 그 방법은 다음 단계를 포함한다;
단계(4110): 접착제 조성(formula: 처방)이 화이버를 포함하는가? 이 단계에서, 만들어진 제형이 화이버를 포함하면 방법(4100)은 단계(4112)로 진행한다. 그렇지 않으면, 방법(4100)은 단계(4115)로 진행한다.
단계(4112): 접착제 조성이 유기 화이버를 포함하는가? 이 단계에서, 만들어진 제형이 유기 화이버를 포함하면 방법(4100)은 단계(4130)로 진행한다. 그렇지 않으면, 방법(4100)은 단계(4120)로 진행한다.
단계(4115): 실리카, 시멘트 그리고 물의 혼합. 이 단계에서, 방법(4100)은, 50 중량% 실리카 현탁액을 만들기 위하여 분말 실리카를 물에 첨가한 다음, 그 실리카 현탁액을 혼합기[예를 들어, 호버트(Hobart) 혼합기]로 옮긴다. 방법(4100)은, 고형물의 중량%를 대략 68% 내지 70% [고형물의 kg당 대략 430 내지 470 밀리리터의 물]로 만들도록 분말 시멘트와 물을 첨가한 다음, 동질의 혼합물을 얻기 위 하여 접착제 제형을 약 5분동안 혼합한다. 호버트 혼합기의 한 예가 도 17에 나타나 있다. 방법(4100)은 그 다음에 단계(4140)로 진행된다. 도 17은, 접착제 제형을 포함하는 호버트식 로우 전단 혼합기(4200)의 개략도이다. 도 17A와 17B는 하나의 호버트 혼합 보울(4210)과 하나의 접착제 제형(4240)을 포함한다. 도 17A에서, 하나의 리본 블레이드(ribbon blade)(4220)가 접착제 제형(4240)을 혼합하고, 도 17B에서, 하나의 위스크 블레이드(whisk blade)(4230)가 접착제 제형(4240)을 혼합한다. 어느 쪽의 블레이드이건 유사한 결과를 얻기 위해 사용될 수 있다.
단계(4120): 실리카, 무기 화이버, 시멘트 및 물의 혼합. 이 단계에서, 방법(4100)은 50 중량% 실리카 현탁액을 만들기 위하여 분말 실리카를 물에 첨가한 다음 그 실리카 현탁액을 혼합기(도 17의 호버트 혼합기)로 옮긴다. 방법(4100)은 분말 시멘트와 물을 첨가하고, 고형물의 중량%를 대략 67% 내지 68% [고형물의 kg당 대략 470 내지 500 밀리리터의 물]가 되도록 하기 위하여 물을 더 첨가한 다음, 접착제 제형을 약 5분동안 혼합한다. 방법(4100)은 그 다음에 단계(4140)로 진행한다.
단계(4130): 유기 화이버를 물에 분산. 이 단계에서, 방법(4100)은 미표백 또는 표백 펄프와 같은 유기 화이버를 첨가한다. 이 펄프는 미리 수처리되고(hydropulped), 정제되고, 그리고 약 0.4 중량%까지 물로 희석된다. 방법(4100)은 약 5분동안 유기 화이버를 혼합하고 분산시킨다.
단계(4132): 실리카와 시멘트의 혼합. 이 단계에서, 방법(4100)은 실리카를 그 다음에는 시멘트를 유기 화이버에 첨가하고, 그 혼합물을 혼합한다. 실리카, 시 멘트, 그리고 화이버를 혼합하고 그 다음에 균일한 혼합물을 얻기 위해 혼합기(도 17에 나타낸 호버트 혼합기)에서 5분동안 그 성분들을 혼화하는(blend) 것이 바람직한 방법이다.
단계(4134): 탈수 혼합(임의선택). 단계(4132)에 이어, 도 18에 도시된 탈수장치(4300)가 아래에 설명되는 페인트의 박형 견조도(thin paint consistency)를 얻기 위해 혼합물을 탈수한다. 방법(4100)은 그 다음에 단계(4140)로 진행한다.
도 18은, 제1 측면(4310), 제2 측면(4320), 제3 측면(4330), 그리고 제4 측면(4340)을 포함하는 탈수장치(4300)의 개략도이다. 하나의 실시예에서, 탈수장치(4300)의 각 측면은 동일한 길이, 폭 그리고 높이를 가지는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 각 측면은 대략 10 인치 길이와 3 인치 높이로 할 수도 있다. 측면들은, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 측면(4310)과 제3 측면(4330)이 서로 평행하고, 제2 측면(4320)과 제4 측면(4340)이 서로 평행하며, 각 측면이 두 개의 다른 측면과 90도 각도[예를 들어, 제1 측면(4310)이 제2 측면(4320) 및 제4 측면(4340)에 대해 90도 각도로 배치됨.]로 결합하게 배치된다.
탈수 장치(4300)는 하나의 천공 플레이트(perforated metal plate)(4316)과, 하나의 굵은 메쉬 스크린(coarse mesh screen)(4314)과, 하나의 미세 메쉬 스크린(fine mesh screen)(4312)을 구비하도록 디자인된다. 도 18의 도면 A, B 그리고 C는 각각 스크린(4312 및 4314)과 평판(4316)의 평면도를 나타낸다. 미세 메쉬 스트린(4312)은 ASTM#325 규격에 적합하고; 굵은 메쉬 스크린(4314)은 ASTM#10 규격에 맞으며; 그리고 천공금속판(4316)은 대략 3/16" 두께이고, 직경(4317)이 1/4"인 원형 구멍이 평방인치당 9개의 빈도로 형성되어 있다. 스크린(4312 및 4314)과 천공금속판(4316)은, 유사한 기능성을 제공하도록 금속 또는 이와 동등한 다른 재료로 만들 수 있다.
동작에 있어서, 접착제 제형은 탈수 장치(4300)로 투입된다. 메쉬 스크린(4312, 4314과 동일)과 금속 판(4316과 동일)(도시되지 않음)이 한 세트를 이루어 서로 평행하게 상기 탈수 장치(4300)의 상부에 그와 역순으로 겹쳐지게 배치하여 그 접착제 제형이 두 세트의 탈수 장치 사이에 있도록 할 수 있다. 이렇게 하여, 스크린들과 평판들에 대해 하향 압력이 가해져서 접착제 제형이 탈수되어 물이 탈수장치(4300)의 하부를 거쳐 배출되도록 할 수 있고, 선택적으로 진공 장치(도시되지 않음)를 사용하여 스크린들과 천공금속판들의 상부로 탈수장치에 들어있는 액체를 빼낼 수 있다.
단계(4140): 하이 전단 혼합기로의 이송. 이 단계에서, 접착제 제형(4240)이 도 19에 도시된 하이 전단 혼합기에 첨가된다. 도 19는 접착제 제형(4240)을 포함하는 하이 전단 혼합기(4400)를 나타낸다. 하이 전단 혼합 블레이드(4420)가 혼합 보울의 중심에 소용돌이를 만들기에 충분한 속도(대략 6000 RPM))로 회전하고 모든 성분들을 완전히 통합하는 하이 전단 혼합 보울(4410)에 접착제 제형(4240)이 첨가되는 것이다.
단계(4142): 증점제 첨가. 이 단계에서, 방법(4100)은 하이 전단 혼합기(4400)에 페인트의 박형 견조도를 얻기 위해 필요한 증점제를 첨가한다. 증점제는 상업적으로 입수가능한, "베르모셀(Bermocell)" (셀룰로오스 에테르), "에 토셀(Ethocel)" (에틸 셀룰로오스 폴리머), "셀로사이즈(Cellosize)" (히드록시 에틸 셀룰로오스), 또는 "나트로졸(Natrosol)" (히드록시 에틸 셀룰로오스 및 유도체)과 같은 셀룰로오스 유도체, 폴리우레탄 및 폴리아크릴레이트로 만들어질 수 있다. 하나의 바람직한 증점제는, 하나의 셀룰로직 유도체(cellulosic derivative)[소수성 변형 히드록시 에틸 셀룰로오스(hydrophobically modified hydroxy ethyl cellulose)]인 "나트로졸 플러스(Natrosol Plus) D430"이다. 하나의 실시예에 있어서 증점제의 양은 아주 적은 0.5 중량%이나; 원하는 점도를 얻기 위하여 더 많이 첨가될 수도 있다. 접착제 제형의 원하는 점도를 확인하는데는 시각적 판단으로 충분하다.
다른 접착제들도 FC 재료들을 접합하기 위해 사용될 수 있다. 이들은 FC 재료들을 접합하기 위한 폴리머 또는 폴리머-변형 접착제["박형 세트(thin-sets)"라 불림]를 포함한다. 그러나, 이 제품들은 오토클레이브의 고온에 노출되기에 적합하지 않을 수 있다. 플라스틱은 대략 화씨 375도에서 열화되며, 오토클레이브 양생동안 파괴된다. 더욱이, 상술한 바람직한 접착제에 비해, 폴리머와 폴리머-변형 접착제는 사용하기에 비싸다.
IV. 투피스 FC 플랭크의 여러가지 디자인
상술한 원피스 및 투피스 FC 플랭크들은 플랭크에 원하는 여러 가지 특성(features)을 제공하는 여러 가지 상이한 형상으로 제조될 수 있는 장점이 있다. 투피스 플랭크의 여러 가지 디자인에 대하여 아래에 설명한다. 그러나, 아래에 설명하듯이, 하나의 재료 또는 다른 재료들의 결합을 사용하여 유사한 형상들이 만들어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
A. 록킹 특성을 구비한 투피스 중간밀도 플랭크 그리고 그 제조방법
하나의 실시예에 있어서, 하나의 투피스 FC 플랭크가, 상술한 바와 같은 하나의 로크를 구비한 하나의 버트 피스를 포함한다. 도 20A와 20B에 나타낸 바와 같이, 플랭크 어셈블리(5100)는 하나의 플랭크(5140)와, 하나의 버트 피스(5130)와, 그리고 접착제(5110)를 포함한다. 이 실시예에서, 플랭크(5140)는 하나의 키(5160)를, 버트 피스(5130)는 하나의 로크(5150)를 더 포함한다.
도 21은 플랭크 어셈블리(5100)의 측면도를 나타낸다. 도 21에 도시된 바와 같이, 로크(5150)는 수평선(5290)에 대해 하나의 로크 각도(5285)를 만든다. 하나의 실시예의 로크 각도(5285)는 약 5 도 내지 60도의 범위이며, 특히 바람직하게는 약 45도이다. 키(5160)는, 하나의 실시예에서, 수평선(5280)에 대해 키 각도(5275)를 만든다. 키 각도(5275)는 대략 5도 내지 60도의 범위이며, 특히 약 45도가 바람직하나, 여하간 로크 각도(5285)와 대체로 동일하다. 로크(5150)와 키(5160)를 절단하는 방법[예를 들어, 톱날, 고속 몰더, 연마 분쇄기, 또는 FC 재료를 위한 절단장치가 구비된 형삭기(router)를 사용하는 방법]은 선행기술로 잘 알려져 있다.
도 22는 설치된 두 개의 플랭크 어셈블리의 횡단면도를 나타낸다. 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 못(5340)이 제1 플랭크 어셈블리(5300)를 부착면(5360)에 단단히 부착한다. 제2 못(5350)이 제2 플랭크 어셈블리(5310)를 부착면(5360)에 견 고하게 부착한다. 부착면(5360)은 일반적으로 벽의 사이기둥(stud)이다. 제1 플랭크 어셈블리(5300)와 제2 플랭크 어셈블리(5310)는 전술한 플랭크 어셈불리(5100)와 대체로 동일하다. 제1 플랭크 어셈블리(5300)는 제2 플랭크 어셈블리(5310)의 로크(5330)로 삽입되는 키(5320)를 포함한다.
도 23은 플랭크 어셈블리를 부착면에 설치하는 방법을 나타내며, 다음 단계를 포함한다.
단계(5410): 제1 플랭크 어셈블리의 부착. 이 단계에서, 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 플랭크 어셈블리(5300)가 부착면(5360)에 놓여진다. 제1 플랭크 어셈블리(5300)를 부착면(5360)에 단단히 부착하기 위하여, 제1 못(5340)이 제1 플랭크 어셈블리(5300)에 박힌다.
단계(5420): 로크 및 키 구조부의 정렬. 이 단계에서, 도 22에 도시된 바와 같이, 제2 플랭크 어셈블리(5310)가 제1 플랭크 어셈블리(5300) 위의 부착면(5360)에 놓여져서, 제2 플랭크 어셈블리(5310)의 로크(5330)가 제1 플랭크 어셈블리(5300)의 키(5320)와 정렬된다.
단계 (5430): 제2 플랭크 어셈블리의 강하. 이 단계에서, 제2 플랭크 어셈블리(5310)가 제1 플랭크 어셈블리(5300)위로 내려진다. 제2 플랭크 어셈블리(5310)가 (중력의 도움으로) 제1 플랭크 어셈블리(5300)위로 내려지기 때문에, 제1 플랭크 어셈블리(5300)의 키(5320)가 자동적으로 제2 플랭크 어셈블리(5310)의 로크(5330)와 결합하여 잠금 위치로 정렬한다. 이 잠금 위치에서, 제1 플랭크 어셈블리(5300)의 키(5320)는, 제2 플랭크 어셈블리(5310)가 풍력의 영향을 받아 이동 하는 것을 막아주어 바람유발 손상을 방지한다.
단계(5440): 제2 플랭크 어셈블리의 부착. 이 단계에서, 제2 플랭크 어셈블리(5310)를 부착면(5360)에 단단히 부착하기 위하여 제2 못(5350)이 제2 플랭크 어셈블리(5310)에 박힌다.
이 어셈블리의 사이딩 플랭크 어셈블리는, 강풍 하중(high wind loads)에 견디기 위하여 두 개의 플랭크의 중첩부를 고정하는 노출 못체결을 필요로 하지 않고 두 개의 사이딩 플랭크들을 단단하고 균일하게 짝지어 고정시킬 수 있는 장점이 있다. 나아가, 이 사이딩 플랭크 어셈블리는 첫 번째로 설치된 플랭크의 랩 플랭크 각도(lap plank angle)를 제공하기 위하여 벽의 베이스에 붙이는 시작 쫄대(starter strip)를 필요로 하지 않는다. 이 로크와 키는 또한, 이곳 저곳 측정할 필요없이 노출된 플랭크 표면의 수평 게이지를 정해준다.
풍력이 플랭크를 손상시키는 것을 방지하기 위한 다른 방법으로 버트 피스에 못박는 것을 생각할 수 있을 것이다. 그러나, 이 방법은 시간이 많이 소요되고, FC 재료에 틈이나 균열을 일으킬 수 있고, 설치된 플랭크의 미감을 저하시킨다.
B. 특대 "V"자형 로크와 가압성 영역을 구비한 플랭크 및 그 제조방법
다른 실시예에 있어서, 투피스 FC 플랭크는, 설치를 더 용이하게 하고 미적 가치를 더 높이기 위해 특대 "V"자형 로크 시스템과 부가된 가압성 재료를 사용한다. 이 실시예는 또한 외부 플랭크 가장자리를 내부 플랭크 상부 가장자리에 표면 못체결하는 대신에 록킹 메카니즘을 사용하는 유사한 형태의 다른 플랭크에도 적용 되는데, 이 경우 내부 플랭크 상부 가장자리는 프레임에 못체결된다. "V"자형 로크는, 설치작업중에, 게이지(플랭크들 사이의 눈에 보이는 수직 길이)와 중첩부(플랭크가 그 하부 프랭크에 걸친 수직 길이)를 정확하게 유지하기 위한 광범위한 측정을 할 필요없이 플랭크들을 서로 체결할 수 있게 한다.
아래에 설명하는 디자인은 완전한 평면이 아닌 벽체에 특히 유리하다. 외부 사이딩을 설치할 때, 완전히 평면이 아닌 벽체를 흔히 볼 수 있다. 예를 들어, 벽의 목재 사이기둥은 목재가 설치후에 건조될 때 구부러질 수 있으며, 그에 따라 벽을 비평면 또는 "굴곡있는(wavy)" 상태로 만들 수 있다. 이것은 설치 문제와 마무리 문제를 동시에 야기한다. 만약 "V"자형 FC 플랭크가 (체결된 두 플랭크들이 벽에 대해 평평하게 되도록) 완전히 체결하지 않는다면, 게이지와 중첩부는 벽 전체에 걸쳐 달라진다. 불완전하게 고정된 결과로서, 플랭크는 바람에 노출되면 그 결과로서 측면 이동(펄럭임)을 겪을 수 있다.
여기에 설명하는 플랭크들은, 과도한 힘을 가하지 않고 서로 결합될 수 있기 때문에 비평면 벽체에 매우 쉽게 설치되는 장점이 있다. 나아가, 이 로크와 키 디자인은 다른 "V"자형 로크 디자인보다 게이지와 중첩부를 더 좋게 유지하게 된다. 그에 따라 이 플랭크들은 평면이 아니기 쉬운 벽체 프레임보다 더 곧기 때문에, 벽위에 설치되면 더 좋게 보인다.
도 24는 하나의 플랭크 몸체(6105), 하나의 로크 어셈블리(6150), 그리고 접착제(6115)를 포함하는 FC 플랭크 어셈블리(6100)의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 도 24에 도시된 바와 같이, 플랭크 몸체(6105)는 접착제 층(6115)을 거쳐 록 어셈블리(6150)에 고정 연결된다. 접착제(6115)는 중합 핫-멜트 접착제 또는 시멘트성 접착제인 것이 바람직하다. 이 두 접착제들중의 하나로 접합된 투피스 플랭크의 제조방법은 위에 기술되어 있다. 도 3은 하나의 실시예의 플랭크 몸체(6105) 칫수의 바람직한 범위를 보여준다.
플랭크 몸체 칫수의 바람직한 범위
칫수 범위 / 단위
두께 약 3/16∼1/2 인치
너비 약 5∼12 인치
깊이 약 12∼16 피트

도 25는 도 24의 25-25선에 의한 플랭크 어셈블리(6100)의 횡단면도를 나타낸다. 이 도면은 어떻게 로크 앞표면(6370)이 접착제(6115)를 거쳐 플랭크 뒷표면(6120)에 접합되는 지를 보여준다. 로크 앞표면(6370)을 플랭크 뒷표면(6120)에 접합하기 위해 사용되는 방법은 상술한 바와 동일하다. 도 26은 플랭크 어셈블리(6100) 일부인, 하나의 키(6200)를 확대하여 상세히 나타낸다. 키(6200)는, 플랭크 앞표면(6215)과 플랭크 상부 표면(6110) 사이의 가장자리를 무디게(blunt) 하기 위하여, 수평선(6212)에 평행한, 수평면을 절삭하여 만든 면(surface)인, 키 팁(tip 6210)을 포함한다. 키 팁(6210)의 길이는 도 26에 나타낸 바와 같이 Xk이다. 이 길이(Xk)는, 하나의 실시예에서, 약 1/16" 내지 3/16"로 변할 수 있다. 플랭크 상부 표면(6110)은 수평선(6212)에 대해 각도 세타(θ)로 절단되며, 이 각도(θ)는 약 5 도 내지 60 도의 범위내일 수 있다.
도 27은, 제1 가압성 구역(6310)이 위치하는 하나의 로크 내부 각형 표면(lock inner angled surface)(6315)과, 제2 가압성 구역(6320)이 위치하는 하나의 로크 내부 표면(6325)과, 그리고 로크 내부 무딘 표면(lock inner blunted surface)(6330)을 포함하는 로크 어셈블리(6150)를 확대하여 상세히 나타낸다. 로크 내부 무딘 표면(6330)의 길이는 도 27에 나타낸 바와 같이 Xl이다. 이 길이(Xl)는 약 Xk + 1/16" 내지 Xk + 1/8"의 범위일 수 있다. 제1 가압성 구역(6310)과 제2 가압성 구역(6320)은, 폴리우레탄 탄성 폼, 고무, 고무 폼, 또는 실리콘 고무와 같은 가압성 재료로 구성될 수 있다.
도 27을 다시 참고하면, 로크 내부 무딘 표면(6330)은 로크 앞표면(6370)에 대해 약 90도 각도로 나타난다. 로크 뒷표면(6325)과 로크 내부 각형 표면(6315)이 만나는 곳의 날카로운 절단부를 "무디게 하는" 목적은 하나의 플랭크 어셈블리가 그 위의 플랭크 어셈블리에 체결되도록 하기 위한 슬라이딩 포인트(sliding point)가 아닌 대체로 평평한 표면을 제공하기 위한 것이다. 로크 내부 무딘 표면(6330)은 플랭크 어셈블리를 위한 더 적극적인(positive) 게이지를 제공한다.
도 28은 로크 어셈블리(6150)의 적당한 칫수를 나타낸다. 도 27과 도 28에 표시된 각 부분의 칫수의 바람직한 범위가 표 4에 나타나 있다.
도 27 내지 29에 도시된 로크 어셈블리 칫수의 변수의 바람직한 범위
도 28 과 도 29에 도시된 칫수 칫수의 범위
A 약 3/16" 내지 1/2"
B 약 3/16" 내지 1/2"
C 약 0" 내지 1¼"
D 약 ½" 내지 2.0"
H 약 ½" 내지 2.0"
W 약 3/8" 내지 3/4"
XK(키) 약 1/16" 내지 3/16"
Xl(로크) 약 XK＋1/16" 내지 XK＋1/8"
Y 약 1/32" 내지 1/8"
α(알파) 약 0 도 내지 60 도
β(베타) 약 0 도 내지 30 도
γ(델타) 약 30 내지 85 도
δ(감마) 약 30 내지 85 도

도 29는 제1 플랭크 어셈블리(6510)의 키(6200)가 어떻게 제2 플랭크 어셈블리(6520)의 로크 어셈블리(6150)에 끼워지고 로크 어셈블리(6150)와 키(6200)의 형상이 어떻게 플랭크 어셈블리의 성능을 향상시키는 가를 설명한다. 로크 내부 무딘 표면(6330)과 키 팁(6210)은 플랭크 앞표면(6215)에 대해 각각 90도 각도로 절삭된다. 이 디자인은 플랭크 어셈블리가 비평면 벽에 설치될 때 측면 보상을 제공한다. 로크 어셈블리(6150)가 설치된 다음에 측면 이동을 할 수도 있지만, 키 팁(6210)과 무딘 표면(6330)이 수직방향으로 이동하지 않기 때문에 중첩부가 유지된다. 제2 가압성 구역(6310)과 제2 가압성 구역(6320)이, 키(6200)를 구비한 로크 어셈블리(6150)를 밀봉하고, 플랭크 어셈블리(6510 및 6520)의 측면 이동을 흡수하기 위하여 실시예에 부가되는 것이다. 플랭크 어셈블리는 과도한 힘 없이도 제자리에 체결될 수 있기 때문에 가압성 구역(6310 및 6320)의 존재는 설치의 용이성을 증대시킨다. 아래의 제1 플랭크 어셈블리(6510)에 체결된(locked) 제2 플랭크 어셈블리(6520)는, 로크 내부 각형 표면(6315)과 제1 가압성 구역(6310)의 상부 사이 그리고 로크 내부 표면(6325)과 제2 가압성 구역(6320)의 상부 사이의 가압성 거리내에서 이동할 수 있다.
벽체가 종종 "수직(plumb)"이 아니기 때문에 (벽은 비평면일 수 있음), 키(6200)의 상부 표면은 직선을 형성하지 않는다. 제2 플랭크 어셈블리(6520)의 하부 표면이 키(6200)에 대하여 이동하도록 함으로써, 로크 어셈블리(6150)는 키(6200)에 걸쳐 놓여질 때 여전히 직선일 수 있다[그 자체의 경직성에 의해 일직선 상태가 유지됨]. 완벽하지 않지만, 이 배치는 벽체의 하자를 그대로 따르는 것에 비해 벽의 요동성(waviness)을 상당히 개선해 준다.
도 30은 사이딩 시스템(6400)이 부착면(6410)에 설치된 후에 어떻게 보이는지를 나타낸다. 부착면(6410)은 일련의 벽 사이기둥(도시되지 않음)으로 만들어지는 것이 일반적이다. 플랭크 어셈블리들(6400A, 6400B, 6400C 및 6400D)은 각 플랭크 어셈블리가 그 아래의 플랭크 어셈블리에 록킹되게 설치된다. 예를 들어, 못(6420A)이 플랭크 어셈블리(6400A)의 상부를 부착면(6410)에 고정한다. 플랭크 어셈블리(6400B)가 직접적으로 그 위에 부착되어, 특대 "V"자형 로크가 플랭크 어셈블리(6400B)를 고정한다. 못(6420B)이 그 다음에 플랭크 어셈블리(6400B)의 상부를 부착면(6410)에 고정한다. 이 과정은 플랭크 어셈블리(6400C, 6400D), 못(6420C), 그리고 원하는 바대로 부착면을 덮기 위해 필요한 다른 플랭크 어셈블리들 그리고 못들에 반복된다.
가압성 구역(6310 및 6320)과 결합된 로크와 키 디자인은, 사이딩 시스템(6400)에 "상당한 탄력성(some give)"(측면 보상)을 제공한다. 그 결과로서, 이 사이딩이 부착면(6410)의 어느 정도의 비평면을 보상하게 되고, 사이딩 시스템(6400)이 평면으로(평평하게) 보이게 된다.
도 31은 특대 "V"자형 로크와 가압성 구역을 구비한 투피스 FC 플랭크를 제조하는 방법(6500)의 흐름도이며, 이 방법은 다음 단계를 포함한다.
단계(6510): 플랭크의 제조. 이 단계에서, 플랭크는 종래 기술인 핫체크 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하다.
단계(6520): 플랭크 요소들의 접합. 이 단계에서, 도 24에 도시된 플랭크 어셈블리(6100)를 형성하기 위하여 플랭크 몸체(6105)가 로크 어셈블리(6150)에 접합된다. 중합 핫-멜트 접착제 또는 시멘트성 접착제를 사용하여 투피스 플랭크를 만들기 위하여 두 개의 FC 재료들을 접합하는 방법은 위에 상세하게 기술되어 있다. 다른 실시예들은 만약 접합된 요소들을 포함하지 않으면 이 단계를 필요로 하지 않을 수 있다.
단계(6530): 키와 로크를 만들기 위한 플랭크의 가공. 이 단계에서, 플랭크는 필요한 형상으로 제작되어 가공된다. 도 24∼26에 있어서, 플랭크 몸체(6105)가 플랭크 상부 표면(6110)과 플랭크 하부 표면(6130)을 형성하기 위하여 절삭된다. 특히, 플랭크 상부 표면(6110)은 도 26에 도시된 바와 같이(키를 형성하기 위하여) 약 5도 내지 60도의 범위에 있는 θ의 각도로 절삭된다. 플랭크 하부 표면(6130)은, 도 27에 나타낸 바와 같이, 약 0 내지 30 도의 범위에 있는 "β"의 각도로 절삭된다. 로크 어셈블리(6150)를 만들기 위하여, 플랭크에 접합된 요소는 먼저 로크 하부 표면(6360)을 만들기 위해 도 27에 나타낸 각도 "β"로 절삭된다. 로크 어셈 블리(6150)의 나머지 표면들은 상기 표 4에 열거된 길이 및 각도와 부합되도록 절삭된다. 나아가, 이 단계는, 플랭크를 절삭하기 위해 필요한 단계를 포함하여, 하나의 로크와 키 디자인을 구비한 투피스 플랭크의 제조에 대하여 상술한 것과 동일한 방법을 사용한다.
단계(6540): 가압성 구역의 부착. 이 단계에서, 제1 가압성 구역(6310)과 제2 가압성 구역(6320)이 로크 어셈블리(6150)에 부착된다. 가압성 구역(6310 및 6320)을 위해 사용될 수 있는 재료들은, 폴리우레탄 탄성 폼, 고무, 고무 폼, 그리고 실리콘 고무와 같은, 상업적으로 입수가능한 제품들을 포함한다. 이 가압성 구역은, "노드슨(Nordsons)" 폼멜트(FoamMelt(R) 도포 장치(시리즈 130, 화씨 약 250 도 내지 350 도에서 도포)와 같은 종래의 도포 방법을 사용하여 부착된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 가압성 구역(6310)은 로크 어셈블리(6150)의 로크 내부 각형 표면(6315)을 따른 구간(length)에 부착되고, 제2 가압성 구역(6320)은 로크 어셈블리(6150)의 로크 내부 표면(6325)을 따른 구간에 부착된다. 가압성 구역(6310)과 가압성 구역(6320)의 두께(y)는, 표 4에 나타낸 바와 같이, 약 1/32" 내지 1/8"의 범위일 수 있다.
이 특정 실시예가 투피스 플랭크를 설명하고 있으나, 가압성 구역의 사용은 다른 플랭크 디자인에도 적용될 수 있다. 이러한 구조(feature)를 이용하는 플랭크의 예는 상술한 원피스 또는 투피스 플랭크들과 하나의 플라스틱 스플라인을 구비한 아래에 설명할 플랭크이다. 외부 플랭크 하부 가장자리를 내부 플랭크 상부 가 장자리에 표면 못체결하는 대신에 록킹 메카니즘을 사용하는 유사한 형상의 플랭크들이 그러하듯이, 압출성형된 플랭크가 이 구조를 이용할 수 있으며, 이 경우 내부 플랭크 상부 가장자리가 벽체에 못체결된다. 가압성 구역을 이용하는 두 개의 플랭크 디자인의 예시도가 도 32에 나타나 있다.
도 32A와 32B는 플랭크의 기능성을 향상시키기 위하여 가압성 구역을 이용할 수 있는 플랭크 구조를 나타낸다. 도 32A는 제1 가압성 구역(6812A)과 제2 가압성 구역(6814A)을 구비한 압출성형 플랭크(6810)를 나타낸다. 도 32B는, 폼(foam) 또는 다른 재료로 채워지거나 채움없이 공간 상태로 남겨질 수 있는, 제1 중공 구역(6815)과 제2 중공 구역(6817)을 구비한 중공 플랭크(6820)를 나타내고, 또한 제1 가압성 구역(6812B)과 제2 가압성 구역(6814B)을 나타낸다.
상술된 구조는, 플랭크들이 과도한 힘을 사용하지 않아도 서로 설치될 수 있기 때문에 비평면 벽에 설치가 더욱 용이한 장점이 있다. 가압성 재료는 또한 아래에 설명된 것과 같은 모세관 현상 억제부를 형성하는 장점이 있다. 나아가, 가압성 재료는 비바람에 대한 밀봉의 역할을 한다.
Ⅴ. 플라스틱 스플라인을 가지는 투피스 플랭크
다른 실시예들에 있어서, 하나의 버트와 로크(a butt and lock)를 가지는 플라스틱 스플라인이 형성되어 있는데, 이것은 사이딩으로 사용하기 위한 FC 플랭크와 결합되어 사용하기 위한 것이다. 그렇게 만들어진 것이 하나의 버트와 로크를 가지는 플라스틱 스플라인에 접착제로 접합된 FC 사이딩 플랭크를 가지는 투피스 FC 플랭크 어셈블리이다.
이들 실시예의 사이딩 어셈블리는 설치시에 심미감 있는 음영선을 가지면서도 FC재료의 사용량이 감소된 경량 사이딩 어셈블리를 제공하는 장점이 있다. 이들 실시예는 또한 파손율을 감소시키고 취급용이성(handleability)과 설치용이성을 향상시키는, 견고성과 강도를 증가시키는 저가 사이딩 어셈블리를 제공한다. 그러한 사이딩 어셈블리는 또한 은닉식 못체결(blind nailing)에 적합하고 강풍 하중(high wind loads)에 견딜 수 있다. 그러한 스플라인은 널리 공지된 기술인 압출 및/또는 몰딩 공정에 의해 플라스틱을 재료로 사용하여 정밀한 세부구조로(with fine details)제조할 수 있다. 플라스틱이라는 말은 예정 용도에 적합한 신축강도와 장력강도(flexural and tensile strength) 및 건축환경에서 일반적으로 겪는 것보다 훨씬 높은 열 편향점(heat deflection point)(약 40℃∼60℃)을 가지는 중합체 레진, 코폴리머 및 그 혼합물(blends)을 포함하지만, 그에 한정되는 것은 아니다. 그러한 플라스틱은 폴리스티렌, 염화폴리비닐, 폴리올레핀, 폴리아미드(나일론), 그리고 ABS를 포함하나, 그에 한정되는 것은 아니다. 이들은 원가와 무게를 줄이고 강도(strength or toughness)를 향상시키기 위해 미네랄 충전제(mineral fillers)를 포함할 수 있다. 그와 달리, 이들 플라스틱은 장력강도를 향상시키기 위한 화이버를 포함할 수도 있다. 그러한 플라스틱 스플라인은 원하는 특성을 희생함이 없이 추가적인 원가 절감을 위해 저급 또는 재생 플라스틱을 사용하여 제조될 수 있다.
A. 각형 로크(angled lock)를 가지는 스플라인
도 33은 하나의 바람직한 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 플랭크 어셈블리(7400)는 하나의 플랭크(7100)와 하나의 스플라인(7200)을 포함한다. 플랭크(7100)는 잘 알려진 핫체크(Hatschek)공정을 사용하여 중간 밀도 FC 재료로 제조된 사이딩 플랭크가 바람직하다. 스플라인(7200)은 잘 알려진 압출공정을 사용하여 경성(rigid) 플라스틱으로 제조된 "버트와 로크"형 스플라인(7200)으로서, 접착제에 의해 플랭크(7100)에 정렬되어 고정연결된다.
도 34는 하나의 바람직한 실시예의 FC 사이딩 플랭크의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 이 플랭크(7100)는 플랭크 상부표면(7105)과 플랭크 뒷표면(7120)을 포함하는 사이딩 플랭크이다. 이 플랭크(7100)는 길이(l), 너비(w), 높이(h)및 편평부(t)를 가진다. 플랭크(7100)는 예를 들어 그 칫수가 길이(l)는 약 12 내지 16피트 사이, 너비(w)는 약 3/16 내지 1/2인치 사이, 높이(h)는 약 5 내지 12인치 사이, 그리고 편평부(t)는 약 0 내지 1/4인치 사이이다. 플랭크(7100)의 횡단면도가 도 35로 도시되어 있다.
도 35는 도 34의 35-35선 횡단면도이다. 이 횡단면도에서, 플랭크(7100)의 다른 세부사항을 알 수 있다. 플랭크(7100)는 플랭크 하부표면(7110)과 플랭크 앞표면(7115)을 더 포함한다. 플랭크 상부표면(7105)과 플랭크 뒷표면(7120)도 도시되어 있다. 플랭크 상부표면(7105)은 플랭크 앞표면(7115)에 대하여 "α"도를 이루고 있고, 플랭크 하부표면(7110)은 플랭크 앞 표면(7115)에 대하여 "β"도를 이루고 있다. 하나의 예로서, "α"도는 45°이고, "β" 는 84°이다. 플랭크(7100)의 각도("α"와 "β")는 일반적인 핫체크 공정 중에 각형 워터 제트 절단기로 절삭형 성한다. 플랭크(7100)의 바람직한 칫수와 각도가 표 5에 표시되어 있다.
플랭크(7100) 칫수
칫수 칫수 범위
너비(w) 약 0.1875∼ 0.500 인치
높이(h) 약 5∼12 인치
길이(l) 약 12∼16 피트
편평부(t) 약 0∼0.250 인치
각도 (α) 약 5∼60 도
각도 (β) 약 60∼90 도

도 36은 바람직한 실시예의 플라스틱 록킹 스플라인의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 그 스플라인(7200)은 대체로 수직인 플레이트(7205), 플레이트 뒷표면(7210), 제1 플랜지(7215), 제1 플랜지 상부표면(7220), 제2 플랜지(7230), 제3 플랜지(7240), 제3 플랜지 상부표면(7245) 및 제4 플랜지(7255)를 포함한다. 스플라인(7200)은 길이(l), 너비(w) 및 높이(h)를 가진다. 스플라인(7200)의 한 예는 약 12 내지 16 피트 사이의 길이(l), 약 3/8 내지 3/4인치 사이의 너비(w), 그리고 약 1/2 내지 2 인치 사이의 높이를 가진다. 스플라인(7200)의 횡단면도가 도 37에 나타나 있다.
도 37은 도 36의 스플라인(7200)의 37-37선 횡단면도로서, 스플라인(7200)의 다른 세부사항을 알 수 있다. 스플라인(7200)은 제1 플랜지 하부표면(7225), 제2 플랜지 앞표면(7235), 제3 플랜지 하부표면(7250) 그리고 제4 플랜지 앞표면(7260)을 더 포함하며, 플레이트(7205), 플레이트 뒷 표면(7210), 제1 플랜지(7215), 제1 플랜지 상부표면(7220), 제2 플랜지(7230), 제3 플랜지(7240), 제3 플랜지 상부표 면(7245) 및 제4 플랜지(7255)로 나타나 있다.
제1 플랜지(7215)의 제1 가장자리는 길다란 플레이트(7205)의 제1 가장자리에 각을 이루어 일체로 연결되어 있다. 길다란 플레이트(7205)의 제2 가장자리는 제3 플랜지(7240)의 제1, 제2 가장자리 사이에 제3 플랜지(7240)를 따라 각을 이루어 일체로 연결되어 있다. 제4 플랜지(7260)의 제1 가장자리는 플레이트(7205)와 평행하게 제3 플랜지(7240)의 제2 가장자리에 일체로 연결되어 있다. 제2 플랜지(7230)의 제1 가장자리는 플레이트(7205)와 평행하게 제1 플랜지(7215)의 제1, 제2 가장자리사이에 제1 플랜지(7215)를 따라 일체로 연결되어 있다. 제2 플랜지(7230)와 제4 플랜지(7260)는 공통평면에 있다(coplanar).
도 38은 스플라인(7200)의 정면도(end view)이다. 스플라인(7200)의 바람직한 실시예의 대략적인 칫수와 각도가 표 6 에 나타나 있다.
스플라인(7200) 칫수
칫수 칫수의 범위
너비 (w) 약 0.375 내지 0.750 인치
높이 (h) 약 0.500 내지 2.0 인치
길이 (l)(도 36 참조) 약 12 내지 16 피트
"a" 플랭크(100)너비* - 0.0625 인치
"b" w - a
"c" 플랭크(100)너비* - 0.0625 인치
"d" (h-e) 내지 (0.1×h)
"e" (h-d) 내지 (0.1×h)
"t" 약 0.020 내지 0.080 인치
"α" 약 5 내지 60 도
"β" 약 60 내지 90 도
*플랭크(100)너비 = 약 0.375 내지 0.500 인치

도 39는 도 33의 플랭크 어셈블리(7400)의 39-39선 횡단면도로서, 플랭크 어 셈블리(7400)의 추가적 세부사항을 볼 수 있다. 플랭크 어셈블리(7400)는 제1 접착제층(7410), 제2 접착제층(7420) 그리고 제3 접착제층(7430)을 더 포함한다. 도 39를 더 살펴보면, 스플라인(7200)의 위치가 플랭크(7100)에 대하여 나타나 있다. 제1 플랜지 상부표면(7220)의 위치가 플랭크(7100)에 대하여 나타나 있다. 제1 플랜지 상부표면(7220)은 플랭크(7100)의 저면부를 지지하기에 적합한 층계부(landing)을 형성하며, 제1 접착제층(7410)에 의해 플랭크 저부표면에 연결, 고정된다. 층계부의 일부를 이루는 제2 플랜지 앞표면(7235)은 제2 접착제층(7420)에 의해 플랭크 뒷표면(7120)에 연결, 고정된다. 제4 플랜지 앞표면(7260)은 제3 접착제층(7430)에 의해 플랭크 뒷표면(7120)에 연결, 고정된다. 제3 접착제층(7430)은 접합부로부터 물을 내보내도록 형성된다.
접착제층(7410, 7420, 7430)은 화씨 약 200°에서 350°에 이르는 범위의 도포온도에서 약 10,000에서 100,000 CPS 까지의 점도를 가지는 H.B.훌러 2570x 또는 H.B.훌러 9570과 같은 빨리 굳는, 반응성의 핫-멜트 폴리우레탄이 바람직하다. 접착시간은 약 3초 내지 5초의 범위를 갖는다.
도 40은 모서리 절삭면(chamfer)(7450)이 추가된 것외에 도 39와 동일한 세부사항을 보여준다. 모서리 절삭면(7450)은 플랭크 앞표면(7115)에 대하여 “ε”의 각도로 위치하며, 평평하거나 약간 둥글게 될 수도 있다. 각도 "ε"는 약 30도 내지 60도의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 도 40을 더 살펴보면, 모서리 절삭면(7450)은 플랭크(7100), 제1 접착제층(7410) 그리고 스플라인(7200)을 절단하거나 연마하여 만들어지며, 그에 따라 위의 3요소가 융합된다(“blended”). 모서리 절삭면(7450)은 플랭크 어셈블리(7400)를 위한 매끄럽고 심미감이 있는 드립-엣지(drip-edge)를 형성하며, 채색하기에 적합하다. 모서리 절삭면(7450)이 비바람에 노출되면, 제1 접착제층(7410)이 플랭크(7100)와 스플라인(7200)사이의 밀봉부로 작용하여 바람과 습기를 막아준다.
도 41은 바람직한 실시예의 투피스 사이딩 플랭크 시스템을 보여준다. 사이딩 시스템(7500)은 플랭크 어셈블리(7400A, 7400B, 7400C, 7400D), 벽(7510), 그리고 못(7520A, 7520B, 7520C)을 포함한다. 잘 알려진 은닉식 못체결을 사용함으로써, 못(7520A, 7520B, 7520C)을 사용하여 플랭크 어셈블리(7400A, 7400B, 7400C, 7400D)가 벽(7510)에 연결, 고정된다[즉, 못은 플랭크 상부표면(7105)에 가까운 플랭크(도 35)의 플랭크(7100) 앞표면(7115)을 통해 박힌다].
플랭크 어셈블리(7400B)의 제3 플랜지 하부표면(7250)과 플레이트 뒷표면(7210)이 플랭크 어셈블리(7400A)의 플랭크 상부표면(7105) 및 플랭크 앞표면(7115)과 각각 접촉하도록 위치하여 있다. 마찬가지로, 플랭크 어셈블리(7400C, 7400D)가 플랭크 어셈블리(7400B, 7400C)와 각각 접촉하도록 위치한다.
이 실시예의 다른 예가 하나의 플라스틱 스플라인과 로크를 구비한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리로서, 그 플라스틱 스플라인은 제1 플랜지 상부표면, 제2 플랜지 상부표면, 제4 플랜지 상부표면에 하나 또는 그 이상의 더브테일 홈을 가지며, 그러한 홈들은, 아래에 설명하는 바와 같이, 상기 표면들의 길이 방향으로 형성되어 있다.
도 42A는 상기 더브테일 홈을 가지는 스플라인(7200)의 횡단면도를 나타낸 다. 도 42B의 분해도는 스플라인(7200)의 제1 플랜지 상부표면(7220), 제2 플랜지 상부표면(7235) 그리고, 제4 플랜지 상부표면(7260)에 있는 하나 또는 그 이상의 더브테일 홈을 보여준다. 더브테일 홈(7220)은 플랭크 어셈블리(7400)(도 33)의 플랭크(7100)에 대해 접착제 접합과 함께 기계적 접합을 제공한다. 이것이 도 43A, 도 43B에 도시되어 있다.
도 43A는 플랭크 어셈블리(7400)의 횡단면도이다. 도 43B의 확대도는 스플라인(7200), 접착제층(7410, 7420 또는 7430) 및 플랭크(7100)의 인터페이스를 나타낸다. 도 43B는 스플라인(7200)의 더브테일 홈을 채우는 접착제층(7410, 7420 또는 7430)을 보여준다. 플랭크(7100)와 스플라인(7200) 사이의 비유사 확장특성(dissimilar expansion attributes)(온도와 습기)으로 인해, 응력(stresses)이 접착제층(7410, 7420, 7430)에 유발된다. 접착제층과 플라스틱 스플라인 사이의 접착제 접합이 못쓰게 되는 경우, 더브테일 홈에 의한 기계적 연결이 아직 남아 있게 된다.
이 실시예의 다른 예는, 도 44A와 도 44B에 도시되어 있듯이, 로크가 없고, 중첩가이드[도 36의 제3 플랜지(7240)에 형성된 것이 그 예]가 없으며, 더브테일 홈이 있거나 없는, 플라스틱 스플라인을 사용하는 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리이다. 도 44A와 도 44B는 각각 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리(7600)와 사이딩 시스템(7700)을 나타낸다. 플랭크(7610)는, 플랭크 상부표면(7105)(도 35)이 각형이 아닌 것을 제외하고, 도 33의 플랭크(7100)와 동일하다. 스플라인(7620)은 제3 플랜지(도 36)가 록킹 메카니즘을 만들도록 뻗어 있지 않은 것을 제외하고 도 33의 스플라인(7200)과 동일하다. 사이딩 시스템(7700)은 플랭크의 게이지가 설치과정에서 측정되어야 하는 것을 제외하고 도 44B에 도시된 바와 같이 조립된다. 이 실시예는 두꺼운 버트(깊은 음영선)를 만들지만, 설치작업을 위한 자연스러운 중첩부 가이드를 제공하지는 않는다.
이 실시예의 다른 예는 도 45A와 도 45B에 도시된 바와 같이 로크가 없고 더브테일 홈이 있거나 없는 플라스틱 스플라인을 사용하는 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리이다. 도 45A와 도 45B는 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리(7800)와 사이딩 시스템(7900)을 각각 보여준다. 그 플랭크(7810)는 도 44A의 플랭크(7610)와 동일하다. 스플라인(7820)은 제4 플랜지(7255)(도 36)가 없어지고 제3 플랜지(7240)(도 36)가 짧아지고 약 90°로 각이 진 것을 제외하고, 도 33의 스플라인(7200)과 유사하다. 사이딩 시스템(7900)은 도 45B에 도시된 것처럼 조립된다. 이 실시예는 두꺼운 버트(깊은 음영선)를 만들고, 설치가 용이하도록 자연스러운 중첩부 가이드를 형성하지만, 강풍하중을 다루지 못한다.
이 실시예의 다른 예는 로크가 있거나 없는 플라스틱 스플라인에 접착제로 접합된, 자연목 또는 엔지니어링 목재로 된 사이딩 플랭크를 사용하는 사이딩 적용예의 투피스 플랭크이다.
도 46은 플라스틱 스플라인에 접착제를 접합된 FC 사이딩 플랭크를 사용하는 투피스 플랭크 어셈블리의 제조방법의 흐름도(7950)로서, 다음의 단계를 포함한다:
플랭크의 제조(7960): 종래의 핫체크 방법에 의해 하나의 플랭크를 형성한다. 종래의 핫체크 제조공정 중에 각형 워터 제트 절삭기를 사용하여, 플랭크 상부 및 하부 가장자리가 각이 지게 절삭된다. 플랭크는 종래의 방법에 의해 예비 양생된 후 오토클레이브 양생된다. 플랭크 칫수의 바람직한 범위는 표 5에 나타나 있다.
플랭크와 스플라인의 전처리(7970): 플랭크(7100)와 플라스틱 스플라인(7200)(표 6에 따라 제조됨)이 원하는, 동일한 길이로 예비 절삭된다. 플라스틱 스플라인(7200)의 표면들은 접착제접합성능(capabilities)을 향상시키기 위해 네가지 방법의 하나로 전처리된다. 플라스틱 스플라인의 표면들을 전처리하는 네가지 방법은 아래와 같다:
1. 종래의 동력 샌드페이퍼 공구를 사용하는, 샌딩처리
2. 이소프로필 알코올과 같은 용제를 사용하는, 세척
3. 약 0.5 내지 4초 동안 프로판가스를 연료로 한 산화화염에 노출시키는, 연소
4. 위의 방법의 결합
이소프로필 알코올과 같은 용제를 사용하는, 세척 약 0.5 내지 4초 동안 프로판가스를 연료로 한 산화화염에 노출된, 연소
위의 방법의 결합
플랭크와 스플라인의 접합(7980): 도 33에 도시된 플랭크 어셈블리(7400)를 형성하기 위해 플랭크(7100)가 플라스틱 스플라인(7200)에 접합된다. 250피트/분에 이르는 속도로 움직이는 제1 컨베어에 플랭크(7100)를 놓고, 플랭크의 구간(length)을 따라 비드당 약 1그람/피트의 비율로 폴리머 핫멜트 접착제의 비드들이 도포된다. 스플라인(7200)(도 37)의 제1 플랜지 상부표면(7220), 제2 플랜지 상부표면(7235) 및 제4 플랜지 상부표면(7260)과 정렬하도록 비드들이 형성된다. 250피트/분의 속도로 움직이는 제2 컨베어 위에 스플라인(7200)이 놓여진다. 스플라인이 플랭크에 정렬하여 접착제와 접촉하고 "집게(nip)" 기계로 넣어지는, 그러 한 공통 목적지(common destinations)로, 제1, 제2 컨베어가, 각각 플랭크(7100)와 스플라인(7200)을 보내준다. 집게 기계의 롤러들이 원하는 바의 전체(overall) 플랭크 어셈블리 두께로 세트되어, 플랭크(7100)와 스플라인(7200)을 함께 누른다. 그 다음에, 집게 기계가 플랭크 어셈블리(7400)를 약 2 내지 10 psi의 압력이 약 3초 내지 5초 동안 가해지는 프레스로 보내준다.
플랭크 어셈블리의 마감처리(7990): 공지의 절삭 또는 연마공구를 사용하여, 플랭크 어셈블리(7400)를 규정된 길이로 절단하고, 모서리 절삭면(도 40)을 만든다.
B. 사각 로크를 가지는 스플라인
"U"자형 로크 시스템을 사용하는 실시예들은, 플랭크의 설치중에 게이지(플랭크들 사이의 눈에 보이는 수직 길이)와 중첩부(플랭크가 그 하부 프랭크에 걸친 수직 길이)를 유지하기 위하여 광범위한 측정을 할 필요없이, 플랭크들이 서로 록킹될 수 있도록 해준다, "V"자형 로크 디자인이 많은 장점을 가지고 있으나, 특히 창문이나 도어의 공간부(openings)주위의 벽체와 설치부의 부정밀한 부분을 평평하게 고르려고 할 때, 설치작업자들이 때때로 원하는 바의 게이지의 약간의 변화(variations)에 대하여, 이 디자인은 만족스럽게 기능을 발휘하지 못한다. 만족스럽지 못하게 결합된 결과, 바람에 노출되는 경우 플랭크는 곧 이어 횡적이동(펄럭거림)을 경험하게 된다. 그래서, 바람을 받을 때 횡적이동(펄럭거림)을 막는 반면 게이지의 약간의 변화를 허용하는 로크 디자인은 장점이 많을 것이다.
도 47은, 이러한 문제점들을 해결하는, 본 발명의 다른 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리의 아이소메트릭 도면이다. 플랭크 어셈블리(8400)는 플랭크(8100)와 스플라인(8200)을 포함한다. 플랭크는 잘 알려진 핫체크 공정을 사용하여 중간밀도 FC재료로 제조된 사이딩 플랭크가 바람직하다. 플랭크(8100)의 제조에 관한 추가정보는 오스트레일리아 특허 제AU 515151호에서 찾을 수 있다.
스플라인(8200)은 압출성형에 의해 형성된 강성 플라스틱제의 "버트와 로크"형 스플라인이 바람직하다. 스플라인(8200)은 접착제로 플랭크(8100)에 연결, 고정된다(아래에 상세히 설명함). 도 48은 바람직한 실시예의 FC 사이딩 플랭크의 아이소메트릭 도면이다. 플랭크(8100)는, 플랭크 뒷표면(8120), 플랭크 키(8125), 플랭크 키 뒷표면(8135) 및 못체결 구역(8145)을 포함하는 사이딩 플랭크이다. 플랭크(8100)는 길이(l), 너버(w) 및 높이(h)를 가진다, 플랭크(8100)의 예의 칫수는 약 12 내지 16피트 사이의 길이(l), 약 3/16 내지 1/2인치 사이의 너비(w) 및 약 5 내지 12인치 사이의 높이(h)를 포함한다. 플랭크(8100)의 횡단면도가 도 49에 도시되어 있다.
도 49A는 도 48의 플랭크(8100)의 49-49선 횡단면도이다. 이 도면에서, 플랭크(8100)의 다른 세부사항을 볼 수 있다. 플랭크(8100)는 플랭크 상부표면(8105), 플랭크 하부표면(8110), 플랭크 앞표면(8115), 플랭크 키 앞표면(8130) 및 베벨 가장자리(8140)를 더 포함한다. 플랭크 뒷표면(8120), 플랭크 키(8125), 플랭크 키 뒷표면(8135) 및 못체결 구역(8145)도 나타나 있다.
플랭크 상부표면(8105)은 플랭크 키 앞표면(8130)에 대하여 각도 "d"를 가진 다. 플랭크(8100)의 각도 "d"는 일반적인 핫체크 제조공정중에 각형 워터 제트 절삭기를 사용하여 절삭형성된다. 플랭크(8100)는 키 깊이(a), 키 높이(b) 및 못체결 구역(c)을 가진다.
도 49B는 플랭크 상부표면(8105)의 49B-49B선 확대도이다. 플랭크 키 앞표면(8130)에 대해 각도 "d"를 가지는데 더하여, 플랭크 상부표면(8105)은 모서리(cant)를 갖는다. 이 모서리는 플랭크 키 뒷표면(8135)로부터 깊이(e)를 가지며, 높이(f)를 가진다. 플랭크(8100)의 바람직한 칫수와 각도가 표 7에 표시되어 있다.
바람직한 플랭크(8100)의 칫수
칫수 칫수의 범위
길이 (l) 약 12 내지 16 피트
너비 (w) 약 0.1875 내지 0.50 인치
높이 (h) 약 5 내지 12 인치
키 깊이 (a) (표 8의 "t") + (약 0.0625 내지 0.375) 인치
키 높이 (b) (표 8의 "d") + 약 0.125 인치
못 체결 구역 (c) 약 0.250 내지 1.0 인치
상부 각도 (d) 약 0°내지 20°
"e" 약 0.0 내지 0.125 인치
"f" 약 0.0 내지 0.125 인치

도 50은 바람직한 실시예의 플라스틱 록킹 스플라인의 아이소메트릭도면을 나타낸다. 스플라인(8200)은 플레이트(8205), 플레이트 뒷표면(8210), 제1 플랜지(8215), 제1 플랜지 상부표면(8220), 제2 플랜지(8230), 제3 플랜지(8240), 제4 플랜지(8255), 제5 플랜지(8265) 및 제5 플랜지 뒷표면(8275)을 포함한다. 스플라인(8200)은 길이(l), 너비(w) 및 높이(h)를 가진다.
도 51은 스플라인(8200)의 도 50의 51-51선 횡단면도로서, 스플라인(8200)의 다른 세부사항을 볼 수 있다. 스플라인(8200)은 플레이트 앞표면(8212), 제1 플랜지 하부표면(8225), 제2 플랜지 앞표면 (8235), 제3 플랜지 상부표면(8245), 제3 플랜지 하부표면(8250), 제4 플랜지 앞표면(8260) 및 제5 플랜지 앞표면(8270)을 더 포함한다. 플레이트(8205), 플레이트 뒷표면(8210), 제1 플랜지(8215), 제1 플랜지 상부표면(8220), 제2 플랜지(8230), 제3 플랜지(8240), 제4 플랜지(8255), 제5 플랜지(8265) 및 제5 플랜지 뒷표면(8275)도 도시되어 있다. 모든 요소들은, 도 50에 도시되어 있듯이, 스플라인(8200)의 전체구간을 따라 존재한다.
제1 플랜지(8215)의 제1 가장자리는, 플레이트 앞표면(8212)로부터 뻗은 플레이트(8205)의 제1 가장자리에 대하여 직각 또는 하나의 각도로 일체적으로 연결된다. 플레이트(8205)의 제2 가장자리는, 제3 플랜지 하부표면(8250)으로부터 뻗어 있는 제3 플랜지(8240)의 제1, 제2 가장자리사이에 제3 플랜지(8240)를 따라 하나의 각도를 이루어 일체적으로 연결된다. 제4 플랜지(8260)의 제1 가장자리는 제3 플랜지 하부표면(8250)으로부터 뻗어 있는 플레이트(8205)와 평행을 이루어 제3 플랜지(8240)의 제1 가장자리에 일체적으로 연결된다. 제2 플랜지(8230)의 제1 가장자리는 제1 플랜지 상부표면(8220)으로부터 뻗어 있는 플레이트(8205)와 평행을 이루어 제1 플랜지(8215)의 제1, 제2 가장자리사이에 제1 플랜지(8215)를 따라 직각 또는 하나의 각도로 일체적으로 연결된다. 제2 플랜지(8230)와 제4 플랜지(8260)는 동일한 평면에 있다. 제5 플랜지(8265)의 제1 가장자리는 제3 플랜지 하부표면(8250)으로부터 뻗어 있는 플레이트(8205)와 평행을 이루어 제3 플랜지(8240)의 제2 가장자리에 일체적으로 연결된다.
도 52는 스플라인(8200)의 정면도이다. 스플라인(8200)의 바람직한 칫수와 각도는 아래의 표 8에 표시되어 있다.
바람직한 스플라인(8200)의 칫수
칫수 칫수의 범위
길이 (l)(도시 안됨) 약 12 내지 16 피트
너비 (w) 약 0.375 내지 0.750 인치
높이 (h) 약 0.500 내지 2.0 인치
두께 (t) 약 0.020 내지 0.080 인치
"a" 플랭크(8100) 너비* - 약 0.0625 인치
"b" w - a
"c" 플랭크(8100) 너비* + (약 0.0 내지 0.040) 인치
"d" 약 0.250 내지 1.50 인치
"e" (h-f) 내지 (0.1×h)
"f" (h-e) 내지 (0.1×h)
"g" 약 0°내지 20°
"k" 약 90°내지 120°
*플랭크(8100) 너비 = 약 0.375 내지 0.500 인치

주 : h=e+f 이면 틈(gap)이 없다. 이 틈은 재료를 절약하고, 중공를 형성하기 위한 압출심봉의 필요성이 없도록 하기 위해 형성된다.
도 53은 도 47의 플랭크 어셈블리(8400)의 횡단면도로서, 플랭크 어셈블리(8400)의 다른 세부사항을 볼 수 있다. 플랭크 어셈블리(8400)는 제1 접착제층(8410), 제2 접착제층(8420) 및 제3 접착제층(8430)을 더 포함한다. 도 53을 더 살펴보면, 플랭크(8100)에 대한 스플라인(8200)의 위치가 나타나 있다. 제1 플랜지 상부표면(8220)은 제1 접착제층(8410)에 의해 플랭크 하부표면(8110)에 연결, 고정되어 있다. 제2 플랜지 앞표면(8235)은 제2 접착제층(8420)에 의해 플랭크 뒷 표면(8120)에 연결, 고정되어 있다. 제4 플랜지 앞표면(8260)은 제3 접착제층(8430)에 의해 플랭크 뒷표면(8120)에 연결, 고정되어 있다.
접착제층(8410, 8420, 8430)은 화씨 약 250°에서 350°에 이르는 범위의 도포온도에서 약 10,000에서 100,000 CPS까지의 점도를 가지는 H.B.훌러 2570x, H.B.훌러 9570 또는 퍼멜트(PURMELT) R-382-22와 같은 빨리 굳는, 반응성의 핫-멜트 폴리우레탄이 바람직하다. 접착시간은 약 3초 내지 5초의 범위가 바람직하다. 도 54는 모서리 절삭면(chamfer)(8450)이 추가된 것외에 도 53과 동일한 세부사항을 보여준다. 모서리 절삭면(8450)은 플랭크 앞표면(8115)에 대하여 "ε"의 각도로 위치하며, 평평하거나 약간 둥글게 될 수도 있다. 각도 "ε"는 약 15도 내지 85도의 범위 내에 있는데, 각도 "ε"의 하나의 예는 45도이다.
도 54를 더 살펴보면, 모서리 절삭면(8450)은 플랭크(8100), 제1 접착제층(8410) 그리고 스플라인(8200)을 절단하거나 연마하여 만들어지며, 그에 따라 위의 3요소가 융합된다("blended"). 모서리 절삭면(8450)은 플랭크 어셈블리(8400)를 위한 매끄럽고 심미감 있는 드립-엣지(drip-edge)를 형성하며, 채색하기에 적합하다. 모서리 절삭면(8450)이 비바람에 노출되면, 제1 접착제층(8410)이 플랭크(8100)와 스플라인(8200)사이의 밀봉부로 작용하여 바람과 습기를 막아준다.
도 55는 바람직한 실시예의 투피스 사이딩 플랭크 시스템을 보여준다. 사이딩 시스템(8500)은 플랭크 어셈블리(8400A, 8400B), 벽(8510), 벽 외측 표면(8515) 그리고 못(8520)을 포함한다. 플랭크 어셈블리(8400A)는 플랭크(8100A)와 스플라인(도시 안됨)을 포함하고 플랭크 어셈블리(8400B)는 플랭크(8100B)와 스플라인(8200B)를 포함한다.
은닉식 못체결을 사용하며, 플랭크 키(8125)의 바로 아래에 위치한 못체결구역(8145)(도 49)에 플랭크(8100)의 플랭크 앞표면(8115)(도 54)을 통해 못(8520)을 박음으로써 플랭크 어셈블리(8400A)가 벽(8510)에 연결, 고정된다. 스플라인(8200B)의 플레이트 뒷표면(8210)(도 50)은 플랭크(8100A)의 플랭크 키 앞표면(8130)(도 49A)과 접촉되어 있다, 스플라인(8200B)의 제5 플랜지 앞표면 (8270)(도 51)은 플랭크(8100A)의 플랭크 키 뒷표면(8135)(도 48)과 접촉되어 있다. 약 0.0 내지 0.125 인치의 범위의 작은 틈이 스플라인(8200B)의 제5 플랜지 뒷표면(8275)(도 51)과 벽외측표면(8515)사이에 위치해 있다. 각 플랭크 어셈블리의 베벨형 엣지(8140)(도 49A)는 플랭크 어셈블리를 다른 플랭크 어셈블리에 쉽게 설치하게 해준다.
만일 사이딩 시스템(8500)의 플랭크 어셈블리(8400A)(8400B)가 단단히 맞춰지면, 스플라인(8200B)의 제3 플랜지 하부 표면(8250)(도 51)이 플랭크(8100A)의 플랭크 상부표면(8105)(도 49A)과 접촉되어 있다, 그러나, 사이딩 시스템(8500)의 플랭크 어셈블리(8400A)(8400B)가 느슨하게 맞춰진 경우, 스플라인(8200B)의 제3 플랜지 하부표면(8250)(도 51)이 플랭크(8100A)의 플랭크 상부표면(8105)(도 49A)과 접촉하지 않고, 바람직하게는 0.25 인치까지의 범위의 틈(y)을 남기게 된다. 사이딩 시스템이 단단히 맞춰지든 느슨하게 맞춰지든 어느 경우에도 바람직한 실시예의 플라스틱 스플라인은 플랭크 어셈블리(8400)의 횡적 이동을 방지한다.
이 실시예의 다른 예는 플라스틱 스플라인과 사각 로크를 구비한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리로서, 이 플라스틱 스플라인은 하나 또는 그 이상의 더브테일 홈을 제2 플레이트 상부표면과 제3 플레이트 앞표면에 가지고 있으며, 이들 홈은 위에서 상세히 설명한 바와 같이 상기 표면들의 길이방향으로 형성되어 있다.
이 실시예의 다른 예는 플라스틱 스플라인과 사각 로크를 구비한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리로서, 이 플라스틱 스플라인은, 위에서 상세하게 설명한 바와 같이 제1 플레이트 뒷표면의 길이방향으로 형성된 모세관 현상 억제부를 가지고 있다.
이 실시예의 다른 예는 플라스틱 스플라인과 사각 로크를 구비한 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리로서, 사이딩 플랭크는 목재, 엔지니어링 목재 또는 목재 플라스틱 복합체(composite wood plastic)을 포함하나 그에 한정되지 않는 적당한 재료로 만들어진다.
이 실시예의 다른 예는 제1 실시예의 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리와 유사한 횡단면도를 가지며 같은 기능을 제공하는 원피스 몰딩 또는 압출성형된 사이딩 플랭크이다. 이 예에서, 원피스 사이딩 플랭크가 종래의 동시압출(co-extrusion) 방법을 사용하여 만들어지거나 가변 합성 섬유 시멘트성 구조물이 동시압출에 의해 만들어진다.
이 실시예의 다른 예는 제1 실시예의 투피스 사이딩 플랭크 어셈블리와 유사한 횡단면도를 가지며 같은 기능을 제공하는 원피스 사이딩 플랭크이다. 이 실시예에서, 원피스 사이딩 플랭크는 2001년 10월 9일자로 출원되어 계류중이고 본 발명 의 참고문헌을 이루는 미국 특허출원 제09/973,844호에 기술된 출원인의 고유기술(skin and core technology)을 사용하여 형성된다.
도 56은 접착제로 플라스틱 스플라인에 접합되는 FC 사이딩 플랭크를 사용하여 투피스 플랭크 어셈블리를 제조하는 방법을 나타낸 것으로서, 이 방법은 다음 단계를 포함한다.
플랭크의 제조(8960): 종래의 핫체크 방법에 의해 하나의 중간밀도 플랭크가 준비된다. 플랭크(8100)(도 48)의 플랭크 키(8125)와 못체결구역(8145)이, 키높이(b)와 못체결구역(c)과 동일한 거리를 두고 핫체크 기계의 사이즈 롤러(size roller) 위에 키 깊이(a)와 동일한 프로파일 옵셋 두께를 가지는(a profiled, offset thickness) 슬리브를 위치시켜서, 형성된다. 그 결과, FC 그린쉬트(green sheet)가 슬리브를 타고 움직여서 플랭크 키(8125)와 못체결구역(8145)의 만곡부(offset)를 만들어 준다. 교대로, 플랭크 키(8125)와 못체결구역(8145)이 프로파일 프레스 롤러에 의해 형성되는데, 여기에는 약 200 내지 500 psi의 압력이 이 구역들의 형상을 만들기 위해 가해진다. 종래의 핫체크 제조공정 중에 각형 워터 제트 절삭기를 사용하여, 플랭크 상부 및 하부 가장자리가 절삭된다. 플랭크는 종래의 방법에 의해 예비양생된 후 오토클레이브 양생된다. 플랭크 칫수의 바람직한 범위는 표 7에 나타나 있다.
플랭크와 스플라인의 전처리(8970): 플랭크(8100)와 스플라인(8200)(표 8에 따라 제조됨)이 도 49A와 도 50에 도시된 바와 같이 원하는, 동일한 길이로 각각 예비절삭된다. 플라스틱 스플라인(7200)의 표면들[즉, 제1 플랜지 상부표면(8220), 제2 플랜지 상부표면(8235) 및 제4 플랜지 앞표면(8260)]은 접착제 접합성능(capabilities)을 향상시키기 위해 네가지 방법의 하나로 전처리된다.
플라스틱 스플라인의 표면들을 전처리하는 네가지 방법은 아래와 같다:
1. 표면을 울퉁불퉁하게 하기 위해 종래의 동력 샌딩 공구를 사용하는, 샌딩 처리
2. 이소프로필 알코올과 같은 용제를 사용하는, 세척
3. 약 0.5 내지 4초 동안 프로판가스를 연료로 한 산화화염에 노출된, 연소
4. 위의 방법의 결합
플랭크와 스플라인의 접합(8980): 도 47에 도시된 플랭크 어셈블리(8400)를 형성하기 위해 플랭크(8100)가 플라스틱 스플라인(8200)에 접합된다. 250피트/분에 이르는 속도로 움직이는 제1 컨베어에 플랭크(8100)를 놓고, 플랭크의 구간(length)을 따라 비드당 약 1그람/피트의 비율로 화씨 약 200°내지 350°범위의 도포 온도에서 약 10,000 내지 100,000 CPS의 점도를 갖는 폴리머 핫멜트 접착제의 비드들이 도포된다. 스플라인(8200)(도 51)의 제1 플랜지 상부표면(8220), 제2 플랜지 앞표면(8235) 및 제4 플랜지 앞표면(8260)과 정렬하도록 비드들이 형성된다. 마찬가지로, 제1 켄베어와 같은 속도로 움직이는 제2 컨베어 위에 스플라인(8200)이 놓여진다. 스플라인(8200)이 플랭크(8100)에 정렬하여 접착제와 접촉하고 "집게(nip)" 기계로 넣어지는, 그러한 공통 목적지(common destination)로, 제1, 제2 컨베어가 각각 플랭크(8100)와 스플라인(8200)을 보내준다. 집게 기계의 롤러들이 원하는 바의 전체(overall) 플랭크 어셈블리 두께로 세트되어, 플랭 크(8100)와 스플라인(8200)을 함께 누른다. 그 다음에, 집게 기계가 플랭크 어셈블리(8400)를 약 10 내지 100 psi의 압력이 약 3초 내지 5초 동안 가해지는 프레스로 보내준다.
플랭크 어셈블리의 마감처리(8990): 공지의 절삭 또는 연마공구를 사용하여, 플랭크 어셈블리(8400)를 규정된 길이로 절단하고, 모서리 절삭면(8450)(도 54)을 만든다.
이 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리는 설치된 사이딩의 약간의 변화를 허용하며 그것이 바람의 영향을 받을 때 횡적이동(펄럭거림)을 감소시킨다. 이 어셈블리는 또한 설치중에 플랭크들을 평평하게 해주고, 로크와 키를 가공함이 없이 형성될 수 있다. 록킹 시스템은 설치를 쉽게 하고, 플랭크 상부표면 각도는 스플라인 제4 플레이트 각도와 매치될 필요가 없다.
C. 플랭크들 사이의 모세관 현상의 감소를 위한 장치
다른 실시예에 있어서, 설치될 때, 중간 밀도 FC 또는 다른 재료로 된 두 개의 사이딩 어셈블리 사이의 중첩 구역에 모세관 현상을 감소시키기 위한 장치가 만들어진다. 그 하나의 예가, 아래에 설명하듯이 스플라인의 길이를 따라 립(lip)을 부가하여 형성된 모세관 현상 억제부를 구비한 플라스틱 스플라인(spline)이다.
종래의 외부 사이딩 시스템은 또한, 사이딩에 결합되어 부착되는 프레임의 외부 표면에 걸쳐 위치하며, 공기와 물이 통하지 않는 방벽(barrier)의 결합인 하나의 "레인 스크린(rain screen: 비막이 스크린)"을 포함한다. 사이딩의 기능적인 목적은 레인 스크린 내부방벽 표면에 습기를 막는 것이다. FC 재료, 목재 또는 비닐로 된 레인 스크린의 사이딩은, 비바람이 레인 스크린의 내부로 침투하는 것을 막기 위하여 그 상부 가장자리에서 중첩하는 일련의 수평 "플랭크"들이다. 레인 스크린 사이딩 시스템은, 정상적으로 설치되면, 모든 기후 조건에서 벽의 뼈대와 단열부를 건조되고 공기가 통하지 않게 유지하는데 매우 효과적이다.
사이딩 플랭크가 건물의 외벽에 설치되면, 인접하는 사이딩 플랭크들이 중첩되는 빈틈없는 공간으로 습기가 침투할 수 있다. 대부분의 습기가 중력 때문에 침투하지 못하지만, 대개 중첩 구역의 틈의 폭은, 레인 스크린의 내부방벽으로 또는 적어도 외부방벽과 사이딩 플랭크 사이의 공간으로 습기를 침투하게 하는 모세관 현상이 발생하기에 충분하다. 그 결과로서, 중첩된 사이딩 재료는, 습기를 막는 장벽으로서 완전히 효과적이지는 않다.
설치시의 사이딩 재료들 사이 틈의 확장은 모세관 작용의 효과를 감소시키나, 사이딩이 바람 유발 수분 침투의 가능성이 더 취약해진다. 그러므로, 설치된 사이딩 어셈블리는, 바람 유도 침투를 막으면서 비와 모세관 현상으로 인한 수분 침투를 방지하는 것이 바람직하다. 플랭크 중첩 구역의 두 개의 표면 사이에서의 물의 솟음을 막기 위한 모세관 현상 억제부를 만드는 랩 사이딩(lap siding)의 디자인이 필요하다.
이 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리는 사이딩에서 모세관 현상을 축소시키고 그리하여 바람 유발 수분 침투를 잘 방지하면서 외부 벽체와 사이딩으로 된 건물 내장에 대한 부가적인 방습을 제공하는 장점이 있다. 나아가, 이 어셈블리는 못 체결된 구역을 상대적으로 건조하게 함으로써, 화이버 시멘트의 강도를 증대시켜 강풍(high winds)에 의한 플랭크의 이탈에 대한 저항성을 증가시킨다. 위와 같은 문제를 해결하기 위한 다른 방법은, 플랭크들 사이의 공간을 누수방지제(caulk) 또는 다른 형태의 밀봉제로 밀봉하는 것이다. 그러나, 이것은 외벽 시스템에 복잡성을 가중시킨다. 대안으로서, 플랭크의 길이방향으로 틈 또는 홈을 중첩 구역에 만들 수 있다. 그러나, 이것은 플랭크에 약한 곳을 만들 수 있으며, 제조 공정의 단계를 증가시킨다.
도 57은, 상술한 바와 같은 각형 로크를 가지는 하나의 플라스틱 스플라인을 구비한 하나의 투피스 플랭크를 포함하여 구성되는 사이딩 플랭크 어셈블리의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 플랭크 어셈블리(9400)는 하나의 플랭크(9100)와 하나의 스플라인(9200)을 포함한다. 플랭크(9100)는 잘 알려진 핫체크 공정을 사용하여 중간밀도 FC 재료로부터 제조된 사이딩 플랭크인 것이 바람직하다. 스플라인(9200)은, 상술한 바의 잘 알려진 압출성형 공정을 사용하여 경식 플라스틱으로 제조된 "버트 앤드 로크(butt and lock)"식 스플라인이다. 스플라인(9200)은 상술한 바와 같이 플랭크(9100)에 접착제로 정렬되어 연결, 고정된다. 도 57에 나타낸 바와 같이, 이 실시예의 스플라인(9200)은, 스플라인(9200)의 길이방향으로 형성된 하나의 모세관 현상 억제부(9265)를 더 포함한다.
도 58은, 바람직한 실시예의 모세관 현상 억제부를 구비한 플라스틱 스플라인의 아이소메트릭 도면을 나타낸다. 스플라인(9200)은 하나의 플레이트(9205), 하나의 플레이트 뒷표면(9210), 제1 플랜지(9215), 제2 플랜지(9230), 제3 플랜지(9240), 제4 플랜지(9255)를 포함한다. 또한 하부 가장자리를 따라서 플레이트 뒷표면(9210)의 구간(length)을 따라 형성된 하나의 립(lip)의 형태의 모세관 현상 억제부(capillary break)(9265)가 도시되어 있다.
스플라인(9200)은 길이(l)와, 폭(w)과, 그리고 높이(h)를 가진다. 스플라인(9200) 칫수의 하나의 예는 약 12과 16 피트 사이의 길이(l)와, 약 3/8과 3/4인치 사이의 폭(w)과 그리고 약 1/2과 2 인치 사이의 높이(h)를 포함한다. 스플라인(9200)의 횡단면도와 정면도가 도 59와 60에 각각 나타나 있다.
도 59는, 도 58의 59-59선에 의한, 스플라인(9200)의 횡단면도이다. 스플라인(9200)은, 제3 플랜지 하부 표면(9250)을 더 포함한다. 플레이트(9205), 플레이트 뒷표면(9210), 제1 플랜지(9215), 제2 플랜지(9230), 제3 플랜지(9240), 제4 플랜지(9255), 그리고 모세관 현상 억제부(9265)가 또한 도시되어 있다.
제1 플랜지(9215)의 제1 가장자리는 길이가 긴 플레이트(9205)의 제1 가장자리에 대해 각지어서 일체로 연결된다. 길이가 긴 플레이트(9205)의 제2 모서리는 제3 플랜지(9240)의 제1 및 제2 가장자리 사이의 제3 플랜지(9240)를 따라 각지어서 일체로 연결된다. 제4 플랜지(9255)의 제1 가장자리는 플레이트(9205)와 평행하게 제3 플랜지(9240)의 제2 가장자리에 일체로 연결된다. 제2 플랜지(9230)의 제1 가장자리는 플레이트(9205)와 평행한 제1 플랜지(9215)의 제1 및 제2 가장자리 사이에 제1 플랜지(9215)의 길이방향으로 일체적으로 연결된다. 제2 플랜지(9230)와 제4 플랜지(9255)는 동일평면상에 있다. 나아가, 재료가 첨가되어, 제1 플랜지(9215)의 제1 가장자리가 연장형성되어 플레이트 뒷표면(9210)과 동일평면상이 아니게 되며, 이리하여 모세관 현상 억제부(9265)가 만들어진다.
도 60은, 적당한 칫수를 가지는 스플라인(9200)의 정면도이다. 스플라인(9200)의 바람직한 크기와 각도가 하기 표 9에 나타나 있다.
바람직한 스플라인(9200)의 칫수
칫수 칫수의 범위
"w" 약 0.375 내지 0.750 인치
"a" 플랭크 9100 너비* - 약 0.0625 인치
"b" w - a
"c" 플랭크 9100 너비* - 약 0.0625 인치
"d" (h-e) 내지 0.1*h
"e" (h-d) 내지 0.1*h
"f" 약 0.100 인치 이상
"h" 약 0.500 내지 2.0 인치
"l"(도시 안됨) 약 12 내지 16 피트
"t" 약 0.020 내지 0.080 인치
"α" 약 0 내지 60 도
"β" 약 90 내지 60 도
*플랭크(9100) 너비 = 약 0.375 내지 0.500 인치

주: 만일 h = d + e 이면 틈이 없음, 틈은 재료를 아끼기 위해 형성됨.
도 61은 상술한 바와 같은 투피스 사이딩 플랭크 시스템을 보여준다. 사이팅 시스템(9500)은 플랭크 어셈블리(9400A 및 9400B)를 포함한다. 플랭크 어셈블리(9400B)는 플랭크 어셈블리(9400A)와 접하게 위치된다. 더욱 상세하게는, 제3 플랜지 하부 표면(9250)(도 59)은 플랭크 어셈블리(9400A)의 상부와 접촉하고, 모세관 현상 억제부(9265)는 플랭크 어셈블리(9400A)의 플랭크 앞표면(9115)과 접촉한다. 그 결과는, 플랭크 어셈블리(9400B)의 플레이트 뒷표면(9210)과 플랭크 어셈블리(9400A)의 플랭크 앞표면(9115) 사이의 모세관 현상 억제부 위에 하나의 틈이 위치하는 것이다. 상기 틈은 사이딩 시스템(9500)의 길이방향으로 형성된 스플라인(9200)의 칫수(f)와 동일하다.
이 실시예의 모세관 현상 억제부(9265)는, 플랭크 어셈블리(9400A 및 9400B) 사이의 모세관 현상을 방지하는 스플라인(9200)의 칫수(f)와 동일한 홈을 제공한다. 이와 동시에, 바람직한 실시예의 모세관 현상 억제부(9265)는, 플랭크 어셈블리(9400A 및 9400B) 사이의 바람 방벽(wind barrier)을 유지하는데, 이는 모세관 현상 억제부(9265)가 플랭크 앞표면(9115)과 직접 접촉하고, 제3 플랜지 하부 표면(9250)(도 59)이 플랭크 어셈블리(9400A)의 상부와 접촉하기 때문이다.
도 62에 나타낸, 이 실시예의 다른 예는, 아래에 설명하는, 스플라인의 구간(length)을 따라 홈을 부가함에 의해 만들어지는 모세관 현상 억제부를 가지는 플라스틱 스플라인이다. 이 스플라인은 압출성형되기 때문에, 벽의 두께가 일정하게 유지되고, 모세관 현상 억제부는 플레이트의 뒷표면의 반원형 만입부(indentation)와 플레이트의 앞표면의 반원형 돌출부에 의해 형성된다.
도 62는 이 실시예의 모세관 현상 억제부를 구비한 플라스틱 스플라인의 아이소메틱 도면을 나타낸다. 스플라인(9300)은 하나의 플레이트(9305)와, 하나의 플레이트 뒷표면(9310)과, 제1 플랜지(9315)와, 제2 플랜지(9330)와, 제3 플랜지(9340)와, 그리고 제4 플랜지(9355)를 포함한다. 모세관 현상 억제부(9365)는 플레이트 뒷표면(9310)의 길이방향으로 형성된 하나의 홈의 형태인 것이 또한 나타나 있다. 스플라인(9300)은 길이(l)와 폭(w)과 높이(h)를 가진다. 스플라인(9300) 칫수의 하나의 예는, 약 12와 16 피트 사이의 길이(l)와 약 3/8과 3/4 인치 사이의 폭(w)과 약 1/2과 2 인치 사이의 높이(h)를 가진다. 스플라인(9300)의 횡단면도와 정면도가 도 63과 도 64에 각각 도시되어 있다.
도 63은 도 62의 63-63선에 의한 스플라인(9300)의 횡단면도이다. 스플라인(9300)은 제3 플랜지 하부 표면(9350)과 플레이트 앞표면(9370)을 더 포함한다. 도 63에는 또한 플레이트(9305), 플레이트 뒷표면(9310), 제1 플랜지(9315), 제2 플랜지(9330), 제3 플랜지(9340), 제4 플랜지(9355) 그리고 모세관현상 억제부(9365)가 나타나 있다. 제1 플랜지(9315)의 제1 가장자리는 길이가 긴 플레이트(9305)의 제1 가장자리에 각져 일체로 연결된다. 길이가 긴 플레이트(9305)의 제2 가장자리는 제3 플랜지(9340)의 제1 및 제2 가장자리 사이로 제3 플랜지(9340)를 따라 각져 일체로 연결된다. 제4 플랜지(9360)의 제1 가장자리는 플레이트(9305)과 평행하게 제3 플랜지(9340)의 제2 가장자리에 일체로 연결된다. 제2 플랜지(9330)의 제1 가장자리는 플레이트(9305)와 평행하게 제1 플랜지(9315)의 제1 및 제2 가장자리 사이에 제1 플랜지(9315)를 따라 일체로 연결된다. 제2 플랜지(9330)와 제4 플랜지(9360)는 동일평면상에 있다. 플레이트(9305)의 길이(length)를 따라, 플레이트(9305)의 제1 및 제2 가장자리 사이에, 플레이트 뒷 표면(9310)의 길이(length)를 따라 반원형상으로 재료가 만입되고, 플레이트 앞 표면(9370)의 길이방향으로 돌출되어 모세관 현상 억제부(9365)를 만든다.
도 64는 스플라인(9300)의 정면도이다. 스플라인(9300)의 바람직한 칫수와 각도가 아래의 표 10에 표시되어 있다.
바람직한 스플라인(9300)의 칫수
칫수 칫수의 범위
"w" 약 0.375 내지 0.750 인치
"a" 플랭크 9100 너비* - 약 0.0625 인치
"b" w - a
"c" 플랭크 9100 너비* - 약 0.0625 인치
"d" (h-e) 내지 0.1*h 인치
"e" (h-d) 내지 0.1*h 인치
"f" 약 0.1 인치 이상
"g" 약 0.2 인치 이상
"h" 약 0.500 내지 2.0 인치
"j" 약 0.250 내지 1.0 인치
"l"(도시 안됨) 약 12 내지 16 피트
"t" 약 0.020 내지 0.080 인치
"α" 약 0 도 내지 60 도
"β" 약 90 도 내지 60 도
*플랭크(9100) 너비 = 약 0.375 내지 0.500 인치

도 65는, 바람직한 실시예의 투피스 사이딩 플랭크 시스템을 보여준다. 사이딩 시스템(9600)은 플랭크 어셈블리(9400C 및 9400D)를 포함한다. 플랭크 어셈블리(9400D)는 플랭크 어셈블리(9400C)와 접촉하게 위치한다. 더욱 상세하게는, 제3 플랜지 하부 표면(9350)(도 63)은 플랭크 어셈블리(9400C)의 상부와 접촉하고, 플레이트 뒷표면(9310)(도 63)은 플랭크 어셈블리(9400C)의 플랭크 앞표면(9115)(도 61)과 접촉한다. 그 결과, 플랭크 어셈블리(9400D)의 플레이트 뒷표면(9310)과 플랭크 어셈블리(9400C)의 플랭크 앞표면(9115) 사이의 모세관 현상 억제부의 존재에 의해 틈(gap)이 만들어진다. 사이딩 시스템(9600)의 구간(length)을 따라 형성된 상기 틈은, 스플라인(9300)의 칫수(f)와 대체로 동일한 깊이와, 스플라인(9300)의 칫수(g)와 대체로 동일한 폭을 가진다.
이 실시예의 모세관 현상 억제부(9365)는 플랭크 어셈블리(9400C 및 9400D) 사이에 모세관 현상을 방지하는 스플라인(9300)의 칫수(f)와 동일한 틈을 형성한다. 이와 동시에, 본 발명의 모세관 현상 억제부(9365)는, 플레이트 뒷표면(9310)이 플레이트 앞표면(9115)과 직접적으로 접촉하기 때문에, 플랭크 어셈블리(9400C 및 9400D) 사이에 바람 방벽을 유지한다.
VI. 국부적 보강부를 갖는 화이버 시멘트 제품과 그 제조방법
추가적 실시예에서, 국부 보강부를 갖는 화이버 시멘트 제품이 제공되며, 이것은 사이딩 부착을 위한 FC 플랭크의 시스템과 결합되어 사용되기 위한 하나의 실시예에서 디자인된다. 그 결과, 각 FC 사이딩 플랭크의 강도를 향상시키기 위한 국부적 보강부를 갖는 화이버 시멘트 제품을 구비한 국부 보강 FC 플랭크 어셈블리가 만들어진다.
이 실시예들의 사이딩 플랭크 어셈블리는 플랭크의 강도를 약화시키지 않고 FC 재료의 양을 줄인 경량의 사이딩 어셈블리를 제공한다. 국부적 보강부의 부가는, 견고도와 강도를 증가시킨 저렴한 사이딩 어셈블리를 위해 제공함으로써, 파손을 줄이고 취급성과 설치용이성을 향상시킨다. 사이딩 어셈블리는 또한 은닉식 못체결에 적합하고 강풍 하중을 이겨낼 수 있다.
도 66은, 보강 화이버 시멘트 제품(10000)의 횡단면도를 나타내며, 이것은 하나의 화이버 시멘트 제품(11000)과, 하나의 보강구(reinforcing fixture)(13000)와, 그리고 화이버 시멘트 제품(11000)과 보강구(13000) 사이에 위치된 하나의 하이 전단 접착제층(high-shear adhesive layer)(12000)을 포함한다. 하이-전단 접착 제층(12000)과 보강구(13000)는 화이버 시멘트 제품(11000)의 하나 또는 두 표면에 부착될 수 있다.
화이버 시멘트 제품(11000)은 본 명세서의 참고문헌을 이루는, 호주 특허 제AU 515151호 "화이버 보강 시멘트성 제품" 및 미국 특허 제6,346,146호에 설명된 방법에 따라 만들어질 수 있다. 그러나, 핫체크 공정, 비손 공정(Bison process), 여과 압착(filter pressing,) 플로우-온 공정(flow-on process), 마자 공정(Mazza process), 마그나니 공정(Magnani process), 롤-성형(roll-forming), 또는 압출성형을 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 수단에 의해 제조된 화이버 시멘트 제품이 이 실시예에서 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
하이-전단 접착제층(high-shear adhesive layer)(12000)은, 외장 용도와 빠른 경화 능력에 있어서 하이-전단 강도, 우수한 알칼리 내성, 내구성을 갖는 접착제인 것이 바람직하다. 이 접착제는, 화이버 시멘트 기질(substrate)로 충분히 침투되게 하는 충분한 작용(working or open) 시간을 가지는 것이 바람직하다. 접착제는 또한 가열과 냉각 및/또는 가습과 건조의 여러 사이클에 노출되더라도 계속 접착 특성을 유지하는 것이 바람직하다. 그러한 접착제의 적합성을 평가하는 하나의 방법은 선행기술로 잘 알려진 "박리 시험(peel test)"를 수행하는 것이며, 이 시험에서 가습과 건조 및/또는 가열과 냉각에 여러번 노출 된 후 박리강도(peel strength)의 잔류 퍼센트(percent retention)가 측정된다. 내구력있는 하이-전단 강도 접착제, 예를 들어, 헨켈 퓨어멜트(Henckel Puremelt) 243과 같은 핫 멜트 폴리우레탄 접착제; 헨켈-마이크로멜트(Henckel-Micromelt) 6239, 6238, 및 6211과 같은 핫 멜트 폴리아미드 접착제 그리고 레이콜트(Reicholdt) 2H850와 같은 핫 멜트 변형 에틸렌 비닐 아세테이트 접착제가 사용되는 것이 바람직하다.
하이-전단 강도 접착제 층(12000)을 위한 상기 바람직한 선호품(optioins)은, 화씨 60도에서 포화 산화칼륨(알카리성) 수용액에 침지하는 5회의 건조/가습 사이클 후에 또는 25회의 침지/냉각/해동 사이클 후에 접착성이 감퇴되는 것을 막아주는 부가적인 특성을 가진다.
보강구(13000)는 일반적인 엔지니어링 재료(engineering material), 바람직하게는 화이버 시멘트 제품(11000)보다 대체로 더 큰 장력 강도를 갖는, 엔지니어링 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게는, 보강구는 비강성(non-rigid) 재료로 만들어진다. 보강구(13000)를 위한 바람직한 재료는 금속 호일, 직포 금속 메쉬(woven metal meshes), 그리고 사용하기에 적합할 정도의 충분한 형상과 칫수의 확대 금속 메쉬를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 폴리머 필름, 직포 그리고 부직표 폴리머 직물 메쉬와 같은 상대적으로 고 장력 강도를 갖는 다른 재료가 사용될 수 있다.
도 66에 나타낸 바와 같이, 내구성의 하이-전단 접착제 층(12000)과 보강구(13000)가 화이버 시멘트 제품(110000)의 한 표면에 위치하고, 화이버 시멘트 제품(11000)의 길이와 너비의 중심에 놓여진다. 보강 화이버 시멘트 제품(10000)을 취급할 때, 화이버 시멘트 제품(11000)을 구부림에 의해 만들어지는 장력강도는 하이-전단 접착제 층(12000)을 통해 보강구(13000)에 전달된다.
보강구(13000)는, 화이버 시멘트 제품(11000)의 사용과 부착에서 나타나는 응력을 수용하기 위하여, 화이버 시멘트 제품(11000)의 두 표면에 부착될 수 있거나, 하이-전단 접착제 층(12000)을 갖는 화이버 시멘트 제품(11000)의 하나 이상의 구역에 부착될 수 있다.
보강구(13000)와 내구성 하이-전단 강도 접착제 층(12000)은, 중요한 구역에 보강부를 형성하기 위하여, 판넬, 루핑 쉐이크(roofing shakes) 또는 지붕널(shingles), 타일, 두꺼운 판자, 중공(hollow) 또는 고형물 압출성형 프로파일(solid extruded profiles)을 포함하나 이에 한정되지 않는 형상(shapes)으로서 평평한 플랭크가 아닌 화이버 시멘트에 부착될 수 있다. 그러므로, 여기서 설명된 보강구가 사이딩 플랭크에 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다.
보강구(13000)는 도 66에 평평한 시트로 도시되어 있으나, 보강구(13000)는, 내구성 하이-전단 접착제(12000)로 화이버 시멘트 제품(11000)에 부착될 때 화이버 시멘트 제품(11000)의 특정 구역에 충분한 보강구를 제공하기 위해 필요한 입체 형상을 또한 가질 수 있다. 보강구(13000)의 칫수와 형상은, 유한 요소 분석(finite element analysis)을 포함하는 선행기술에서 잘 알려진 여러 방법을 사용하여 특수 하중의 조건하에서 화이버 시멘트 제품(11000)의 응력을 분석함에 의해 결정될 수 있다.
보강 화이버 시멘트 제품(10000)의 상대적인 견고도(stiffness)를 평가하는 하나의 방법은, 지면과 평행하게 지탱될 때 플랭크가 자립형이 되게 하는 능력을 측정하는 "배럴 테스트(barrel test)"이다. 배럴 테스트에서, 플랭크는, 지면에 평행하게 놓여진 배럴의 주위(circumference)에 평평하게 균형잡힌다. 만약 플랭크가 미리 정해진 시간 후에 파손되지 않으면 여러가지 플랭크 디자인과 재료의 상대적인 견고도를 비교하기 위하여 수평면으로부터의 편향율이 측정된다. 표 11은 여기 설명된 실시예에 의한 화이버 시멘트 플랭크의 배럴 테스트에서의 상대적인 성능을 나타낸다.
배럴 테스트에서 FC 플랭크의 편향 및 파손 성능
제품 편향 및 파손 성능(0분) 편향 및 파손 성능(5분)
비교예: 5/16"×8 1/4"×12피트 FC 플랭크 16" 50% 파손가능성 N/A
3/16"×8 1/4"×12피트 FC 플랭크 100% 파손가능성 N/A
3/16"×6"×12피트 FC 플랭크 6"×12 피트 스틸 호일(steel foil)로 씌움 22" 편향 0% 파손가능성 23" 편향 0% 파손가능성
3/16"×8 1/4"×12피트 FC 플랭크 4"×4 피트 스틸 호일로 씌움 28" 편향 0% 파손가능성 29.5" 편향 0% 파손가능성
3/16"×8 1/4"×12피트 FC 플랭크 2"×4 피트 스틸 호일로 씌움 36" 편향 0% 파손가능성 39.5" 편향 0% 파손가능성

도 67, 도 68 및 도 69는, 보강 화이버 시멘트 제품(10000)이 결합된 화이버 시멘트 건축 제품의 예를 나타낸다.
도 67은, 화이버 시멘트 제품(11000)과 하이-전단 접착제 층(12000)과 그리고 금속 또는 플라스틱 네일링 스커트(nailing skirt)(23000)를 포함하는, 네일링 스커트(23000)를 구비한 보강 화이버 시멘트 플랭크의 정면 사시도를 보여준다. 네일링 스커트는 여기서 보강구(13000)로서 작용하며, 보강구(13000)과 관련하여 위에 설명한 방식으로 화이버 시멘트 제품(11000)에 부착되는 것이 바람직하다. 네일링 스커트(23000)는, 화이버 시멘트 제품(11000)을 건축물의 외면에 부착하기 위한 못체결 구역으로 작용하며, 그렇게 부착되었을 때 화이버 시멘트 제품(11000)을 지지하기에 충분한 두께를 갖는다. 네일링 스커트(23000)를 통한 못체결은 사이딩 플랭크들 사이에 필요한 중첩부의 양을 축소시킨다. 네일링 스커트(23000)의 견고도는, 플랭크가 은닉식으로 못체결될 때 바람 들어올림(wind uplift)에 대한 저항성을 또한 제공한다.
도 68은, 화이버 시멘트 제품(11000), 하이-전단 접착제 층(12000), 그리고 입체 보강구(33000)를 포함하는, 압출성형된 폴리머 보강 스트립(30000)을 구비한 보강 화이버 시멘트 플랭크의 후면 사시도를 보여준다. 입체 보강구(33000)는 이 적용예에서 보강구(13000)로 작용하며, 보강구(13000)에 대해 위에 설명한 방식으로 화이버 시멘트 제품(11000)에 부착된다. 입체 보강구(33000)는, 여러개의 플랭크가 벽에 설치될 때 플랭크를 보강하고, 플랭크들 사이의 스페이서(spacer) 역할을 한다. 스페이서의 역할을 제공함으로써, 보강구(33000)는 여러개의 플랭크들이 벽에 설치될 때 심미감있는 음영선을 제공한다.
도 69는, 하이-전단 접착제 층(12000)과 서로 중첩되는 방식으로 연결되어 결합되는 둘 또는 그 이상의 화이버 시멘트 제품(11000)을 포함하는, 다중-랩 화이버 시멘트 플랭크(40000)의 후면 사시도를 나타낸다.
도 70은 국부 보강구를 구비한 화이버 시멘트 제품을 제조하는 방법(50000)을 보여주며, 이 방법은 다음 단계를 포함한다.
보강구의 디자인(51000): 보강구의 형상, 칫수, 그리고 적절한 재료를 결정하기 위하여 그 의도된 사용에서의 화이버 시멘트 제품의 응력을 분석한다. 이 분 석과 디자인은, 전형적인 휨 모멘트 분석(bending moment analysis) 또는 유한 요소 분석(finite element analysis)과 같은 선행기술에서 잘 알려진 방법을 사용하여 수행된다..
보강구의 제조(52000): 단계(51000)에서 만들어진 재료와 디자인에 알맞은, 잘 알려진 방법을 사용하여 보강구(13000)를 제조한다. 예를 들어, 만일 보강구(13000)가 특수 형상의 금속 호일이라면, 특정 두께의 알루미늄 호일 롤로부터 그 형상을 기계적으로 찍어내는, 잘 알려진 방법을 사용하여 다이가 제조되게 된다.
제품 표면에 대한 접착제 도포(53000): 내구성의 고-저단 강도 접착제의 미리 정해진 양을 화이버 시멘트 제품(11000)의 표면의 미리 정해진 위치에 도포함으로써 미리 결정된 두께의 하이-전단 강도 접착제 층(12000)을 형성한다. 하이-전단 강도 접착제 층(12000)은, 접착제의 점도가 접착제를 화이버 시멘트 표면으로 충분히 침투되게 하는 화씨 약 200 도 내지 400도의 범위의 온도에서 도포되는 것이 바람직하다. 내구성의 하이-전단 강도 접착제는 셋팅전에 약 30과 60초 사이의 작용 시간(open time)을 두는 것이 이상적이다. 접착제는, 롤 코팅기(roll coater), 커튼 코팅기(curtain coater), 또는 핫 접착제(hot glue gun)와 같은 일반적으로 사용되는 핫 멜트 도포 장치를 사용하여 도포될 수 있다.
보강구 표면에 대한 접착제 도포(54000): 내구성의 하이-전단 강도 접착제의 미리 정해진 양을 보강구(13000)의 표면의 미리 정해진 위치에 도포함으로써 미리 정해진 두께의 하이-전단 강도 접착제 층(12000)을 형성한다[화이버 시멘트(11000) 과 보강구(13000) 사이의 적절한 결합을 확실히 하는 것이 필요할 때]. 이 접착제는, 접착제의 점도가 접착제를 화이버 시멘트 제품(11000)으로 침투시키는 화씨 약 200도 내지 400도의 범위의 온도에서 도포되는 것이 바람직하다. 내구성의 하이-전단 강도 접착제는 셋팅전에 이상적으로 약 30과 60초 사이의 작용(open) 시간을 두어야 한다. 접착제는, 롤 코팅기(roll coater), 커튼 코팅기(curtain coater), 또는 핫 접착제(hot glue gun)와 같은 일반적으로 사용되는 핫 멜트 도포 장치를 사용하여 도포될 수 있다.
제품 표면에 대한 보강구 부착(55000): 단계(53000 및/또는 54000)에서 도포된 하이-전단 접착제 층(12000)이 부착점이 되게 보강구(13000)를 화이버 시멘트 제품(11000)에 손으로 또는 기계적 수단에 의해 부착한다.
보강구 및 제품에 대한 압착(56000): 보강구(13000)를 화이버 시멘트 제품(11000)에 결합하기 위하여 화이버 시멘트 제품(11000)과 보강구(13000)에 균일한 압착(press)을 가한다. 네일링 스커트(20000)를 구비한 보강 화이버 시멘크 플랭크의 예에서, 롤러가 균일하게 3파운드/선형인치(8.25 인치 플랭크 너비에 대해 25 파운드)의 압력을 가하여 화이버 시멘트 제품(11000)과 보강구(13000)를 동시에 통과시킴으로써 압축 롤러의 집게(nip)을 통해 압력이 가해진다. 더 복잡한 형상의 어셈블리에 압력을 가하기 위하여 다른 기계적 수단이 사용될 수 있다.
접착제 셋팅(57000): 화이버 시멘트 제품(11000)과 보강구(13000)를 서로 내구성있게 접합하기 위하여 미리 정해진 양의 시간, 압력, 온도를 갖춘 장소에 그들을 고정한다. 사용된 하이-전단 접착제의 특성과 제조 공정의 라인 속도에 의해 필 요한 압력, 시간 그리고 온도가 지정된다. 네일링 스커트(20000)를 구비한 보강 화이버 시멘트 플랭크의 예에서, 핫-멜트 폴리우레탄 접착제가 화씨 250도에서 도포되고, 구성요소들이 60초내에 조립되며, 그리고 플랭크가 가압 닙 롤(pressurized nip roll)을 사용하여 순간적으로 눌려진다(pressed).
프레스로부터의 화이버 시멘트 제품의 제거(58000): 손으로 또는 기계적 수단을 사용하여 프레스로부터 끝마친 보강 화이버 시멘트 최종 제품(10000)을 제거한다.
위에 설명된 국부 보강을 위한 실시예는, 박형, 경량의 플랭크 또는 제품을 더 두껍고 밀도가 큰 플랭크나 제품과 동일한 견고도를 가지게 함으로써, 박형 화이버 시멘트 플랭크 또는 다른 제품의 취급성을 향상시키는 장점이 있다. 화이버 시멘트의 특정 부위에 내구성있게 접합되는 국부 보강부를 사용함으로써, 그 물품이 그 취약성(brittleness)으로 인해 종전에는 화이버 시멘트에 있어서는 부적합했었던 용도로 사용되도록 화이버 시멘트 제품의 견고도, 휨 강도 및/또는 충격 강도가 향상될 수 있다. 위에 설명한 대로 만들어진 화이버 시멘트 사이딩 플랭크는 은닉식 못체결시 강풍 하중을 견딜 수 있으며, 견고한 부착을 유지하면서 화이버 시멘트 플랭크들 사이의 중첩부의 크기를 최소화하는 방법을 제공한다. 위에 설명된 방법에 의해 만들어진 제품은 또한 가습/건조 사이클, 알카리 수용액에 의한 공격, 또는 침지/냉각/해동 사이클에 노출된 후의 접착력 쇠퇴를 더 크게 막을 수 있다. 더욱이, 화이버 제품의 특정 부위에 내구성있게 접합되는 국부 보강부를 사용함으로써, 상기 제품은 더 적은 화이버 시멘트 재료 및/또는 더 낮은 밀도의 화이버 시멘트 재료를 사용하여 주어진 용도를 위해 디자인될 수 있다. 호일-지지 화이버 시멘트 플랭크(foil-backed fiber cement planks)를 사용하는 상기 실시예에 있어서, 플랭크들은 더운 날씨에 건축물로부터 열을 반사하여, 건축물을 더 시원하게 하는 능력이 있다.
다른 실시예에서, 국부 보강부를 화이버 시멘트 제품에 제공하는 문제는, 화이버 시멘트 제품이 생지(green) 또는 플라스틱 상태에 있는 동안 보강구를 화이버 시멘트 제품내에 합체함에 의해 해결될 수 있다. 이 보강구는 그들의 효율성을 잃지 않도록 화이버 시멘트 제품의 양생 공정의 높은 온도를 견디어낼 수 있도록 선택되는 것이 바람직하다.
결론
본 발명의 바람직한 실시예는, 전형적인 깊은 음영선을 갖는 경량의 화이버 시멘트 사이딩 플랭크 어셈블리에 대한 효율적인 디자인을 제공한다. 깊은 음영선이 사이딩 플랭크를 가공하거나 다른 방법으로 사이딩 플랭크 재료를 제거하지 않고서 만들어지는 것이 바람직하다. 대신에, 선행기술에 나타낸 바와 같이 두꺼운 사각 섹션으로부터 재료를 제거하는 대신 재료를 더 얇은 시작 베이스 사이딩 플랭크에 첨가함에 의해 사이딩 플랭크가 만들어진다. 더욱이, FC 재료의 두 가지 요소는 바람직한 실시예의 접착제 조성물을 사용하여 견고하게 그리고 신속히 접합될 수 있다. 그렇게 함으로써, 박형, 경량의 플랭크들이 두꺼운 음영선을 만드는 사이딩 재료로서 사용될 수 있다.
나아가, 바람직한 실시예의 사이딩 플랭크 어셈블리는, 플랭크가 재빨리 쉽게 설치되게 하고, 사이딩의 길이 방향을 따라 그리고 사이딩의 열(rows) 사이에 플랭크 열(rows)의 일정한 게이지(gauge)를 유지하게 한다. 이 사이딩 플랭크 어셈블리는 또한 가변 게이지 높이의 설치 유연성(installation flexibility)을 제공한다. 이 사이딩 플랭크 어셈블리는 두 플랭크들을 표면 못체결없이 단단하고 균일하게 짝지어 결합시키는 것을 돕기 위해 중력을 사용한다.
나아가, 본 발명의 바람직한 실시예는, 박형, 경량의 플랭크가 더 두껍고 밀도 높은 플랭크와 동일한 견고도를 가지게 하여 더 향상된 취급성과 강도를 갖는 화이버 시멘트 플랭크를 제공한다. 이것은 보강구를 구비한 화이버 시멘트 제품의 특정부위를 보강함에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 국부적으로 보강된 제품은, 설치작업동안 풍력 하중하에서(uner wind loads) 취급이 용이한, 제조비용이 낮은 제품을 만드는 장점을 가진다. 이렇게 보강된 제품은 또한 열을 반사하는 방법과 함께 튼튼한 부착을 유지하면서 화이버 시멘트 플랭크 사이의 중첩되는 양을 최소화하는 방법을 제공한다.
앞에서 본 발명을 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였으나, 여기에 설명된 것을 고려하여, 다른 실시예들이 관련분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명은 바람직한 실시예에 의해 제한되는(limited) 것이 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정되는(defined) 것이다.

Claims (64)

  1. 화이버 시멘트를 포함하여 구성되고 길이와 너비와 두께를 가지며, 하나의 앞 표면과 하나의 뒷 표면, 그리고 하나의 상부 표면과 하나의 하부 표면을 가지는 하나의 메인 플랭크 섹션과; 그리고
    상기 메인 플랭크 섹션에 부착되고, 길이, 너비, 두께, 하나의 앞 표면, 하나의 뒷 표면, 하나의 상부 표면, 그리고 하나의 하부 표면을 갖는 제2 요소를 포함하여 구성되고;
    상기 제2 요소의 앞 표면의 적어도 일부가, 상기 메인 플랭크 섹션의 하단부와 인접한 메인 플랭크 섹션의 뒷 표면을 따라 부착되는, 사이딩 플랭크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소가 메인 플랭크 섹션에 부착되어 메인 플랭크 섹션의 뒷표면이 상기 제2 요소의 앞표면과 평행을 이루는, 사이딩 플랭크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소의 상부 표면이, 상기 제2 요소가 상기 메인 플랭크 섹션에 부착될 때 메인 플랭크 섹션의 뒷표면과 둔각을 형성하는, 사이딩 플랭크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소의 상부 표면이, 상기 제2 요소가 상기 메인 플랭크 섹션에 부착될 때, 메인 플랭크 섹션의 뒷표면과 직각을 이루는, 사이딩 플랭 크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소가, 하나의 다른 사이딩 플랭크의 상부와 결합하기 위한, 상기 제2 요소의 뒷 표면으로부터 후방으로 연장되는 하나의 연장부를 더 포함하는, 사이딩 플랭크.
  6. 제5항에 있어서, 상기 표면이 상기 제2 요소의 뒷표면과 예각을 형성하는, 사이딩 플랭크.
  7. 제5항에 있어서, 상기 표면이 상기 제2 요소의 뒷표면과 직각을 이루는, 사이딩 플랭크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소의 하부 표면이 상기 메인 플랭크 섹션의 하부 표면과 동일 평면상에 있는, 사이딩 플랭크.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소의 하부 표면이, 그 제2 요소의 앞표면으로부터 전방으로 연장되는 하나의 플랜지를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  10. 제9항에 있어서, 상기 메인 플랭크 섹션의 하부 표면이 상기 플랜지에 부착되는, 사이딩 플랭크.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소와 메인 플랭크 섹션이 시멘트성 접착제를 사용하여 부착되는, 사이딩 플랭크.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소와 메인 플랭크 섹션이 반응성 핫-멜트 폴리우레탄 접착제를 사용하여 부착되는, 사이딩 플랭크.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소가 화이버 시멘트 버트 피스인, 사이딩 플랭크.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소가 플라스틱 스플라인인, 사이딩 플랭크.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2 요소와 메인 플랭크 섹션이 두 개의 서로 상이한 재료들로부터 만들어지는, 사이딩 플랭크.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제2요소가 그 뒷 표면의 하단에 길이방향으로 형성된 모세관 현상 억제부를 가지는, 사이딩 플랭크.
  17. 제1항에 있어서, 상기 메인 플랭크 섹션이 고정구로 하여금 미리 정해진 못체결 구역내에 정확하게 위치되게 하기 위한 하나의 고정용 표지(a fixing indicator)를 가지는, 사이딩 플랭크.
  18. 제17항에 있어서, 상기 고정용 표지가, 메인 플랭크 섹션의 앞표면의 상단부 부근에서 메인 플랭크 섹션의 길이 방향으로 (along the length) 형성된 하나의 함몰부(depression)인, 사이딩 플랭크.
  19. 제17항에 있어서, 하나의 고정구가 상기 메인 플랭크 섹션을 관통하기 용이하도록 하기 위하여, 상기 메인 플랭크 섹션이 상기 고정용 표지 아래에 하나의 중공(hollow)를 가지는, 사이딩 플랭크.
  20. 화이버 시멘트를 포함하여 구성되고, 길이와 너비 그리고 두께를 가지며 하나의 앞 표면과 하나의 뒷 표면, 그리고 하나의 상부 표면과 하나의 하부 표면을 갖는 하나의 메인 플랭크 섹션과; 그리고
    화이버 시멘트를 포함하여 구성되고, 상기 메인 플랭크 섹션에 부착되며 길이, 폭, 두께, 하나의 앞 표면, 하나의 뒷 표면, 하나의 상부 표면, 그리고 하나의 하부 표면을 갖는 제2 요소를 포함하여 구성되고;
    상기 제2 요소의 앞 표면의 적어도 일부가, 상기 메인 플랭크 섹션의 하단부와 인접한 메인 플랭크 섹션의 뒷 표면을 따라 부착되는 깊은 음영선을 만들기 위한 사이딩 플랭크.
  21. 화이버 시멘트를 포함하여 구성되고, 길이와 너비 그리고 두께를 가지며 하나의 앞 표면과 하나의 뒷 표면, 그리고 하나의 상부 표면과 하나의 하부 표면을 갖는 하나의 메인 플랭크 섹션과; 그리고
    상기 메인 플랭크 섹션에 부착되고 길이, 폭, 두께, 하나의 앞 표면, 하나의 뒷 표면, 하나의 상부 표면, 그리고 하나의 하부 표면을 갖는 하나의 스플라인을 포함하여 구성되고;
    상기 스플라인의 앞 표면의 적어도 일부가, 메인 플랭크 섹션의 하단부와 인접한 메인 플랭 섹션의 뒷 표면을 따라 부착되는, 깊은 음영선을 만들기 위한 사이딩 플랭크.
  22. 화이버 시멘트를 포함하여 구성되고, 하나의 앞 표면과 하나의 뒷 표면을 갖는 하나의 메인 플랭크 섹션과;
    하나의 평평한 결합 표면(engaging surface)을 갖고, 사이딩 플랭크가 인접한 사이딩 플랭크 위로 내려져서 겹쳐지게 하며, 메인 플랭크 섹션의 뒷 표면에 부착되는 하나의 결합 부재를 포함하여 구성되는 사이딩 플랭크
  23. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가, 인접한 플랭크의 키 팁과 맞춰지기(match) 위한 하나의 잠금 구역(locking region)을 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  24. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 버트 피스인, 사이딩 플랭크.
  25. 제24항에 있어서, 상기 버트 피스가 인접한 플랭크의 키 팁과 맞춰지기 위한 하나의 잠금 구역을 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  26. 제24항에 있어서, 상기 버트 피스가 화이버 시멘트로 만들어진, 사이딩 플랭크.
  27. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 스플라인인, 사이딩 플랭크.
  28. 제27항에 있어서, 상기 스플라인이 플라스틱으로 만들어진, 사이딩 플랭크.
  29. 제27항에 있어서, 상기 화이버 시멘트가 약 1.2 g/㎤ 또는 그보다 작은 밀도를 가지는, 사이딩 플랭크.
  30. 제23항에 있어서, 상기 잠금 구역이, 서로에 대해 예각을 형성하는 한쌍의 표면들을 포함하는, 사이딩 플랭크.
  31. 제30항에 있어서, 상기 예각이 30도와 85도 사이인, 사이딩 플랭크.
  32. 제30항에 있어서, 상기 인접한 플랭크의 키 팁이, 잠금 구역의 각도와 동일한 각도을 형성하는 한쌍의 표면들을 갖는, 사이딩 플랭크.
  33. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 V자형 로크인, 사이딩 플랭크.
  34. 제33항에 있어서, 상기 V자형 로크가 하나의 로크 내부 각형 표면, 하나의 로크 내부 표면, 그리고 하나의 로크 내부 무딘 표면을 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  35. 제33항에 있어서, 상기 V자형 로크가, 설치작업동안 사이딩 플랭크로 하여금 인접한 사이딩 플랭크와 쉽게 결합될 수 있게 하는 적어도 하나의 가압성 구역을 포함하여 구성되어, 상기 사이딩 플랭크가 부착면의 비평면성을 보상하여 부착되었을 때 평평하게 보이게 하는, 사이딩 플랭크.
  36. 제35항에 있어서, 상기 가압성 구역이 고무 재료로 만들어진, 사이딩 플랭크.
  37. 제35항에 있어서, 상기 가압성 구역이 2개소로서, 제1 가압성 구역이 상기 로크 내부 각형 표면에 위치하고, 제2 가압성 구역이 로크 내부 표면에 위치하는, 사이딩 플랭크.
  38. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 접착제로 사이딩 플랭크에 부착되는, 사이딩 플랭크.
  39. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 사각 로크를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  40. 제39항에 있어서, 상기 사각 로크가 사이딩 설치 게이지에서의 편차를 허용하기 위하여 작은 틈(gap)이 인접 사이딩 플랭크의 상부 가장자리와 로크 사이에 유지되는 방식으로, 인접 사이딩 플랭크의 상부 가장자리에 걸쳐 맞추어지도록 구성되는, 사이딩 플랭크.
  41. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 하나의 중첩부 가이드를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크.
  42. 제22항에 있어서, 상기 결합 부재가 적어도 하나의 더브테일 홈을 가지는, 사이딩 플랭크.
  43. 하나의 앞 표면, 하나의 뒷 표면, 하나의 상부 표면와 하나의 하부 표면을 갖는 하나의 보드(board)를 만드는 단계와;
    하나의 앞 표면과 하나의 뒷 표면, 하나의 상부 표면과 하나의 하부 표면을 갖는 제2 요소를 만드는 단계와;
    상기 제2 요소의 앞 표면이 상기 보드의 뒷 표면과 면하도록 상기 보드의 하부 표면을 제2 요소의 하부 표면과 정렬하는 단계와; 그리고
    투피스 플랭크를 만들기 위하여, 상기 제2 요소의 앞 표면을 상기 보드의 뒷 표면에 접합하는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 보드를 제2 요소에 접합하는 단계가, 시멘트성 접착제를 사용하여 상기 보드를 제2 요소에 접합하는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  45. 제43항에 있어서, 상기 보드를 제2 요소에 접합하는 단계가, 핫-멜트 폴리우레탄 접착제를 사용하여 상기 보드를 제2 요소에 접합하는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  46. 제43항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소가 접합된 후에 롤러를 사용하여 서로 눌려지는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  47. 제43항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소가 모두 화이버 시멘트로 만들어지는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  48. 제43항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소가 서로 접합된 후에 오토클레이브 양생되는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  49. 제43항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소가 접합된 후 미리 정해진 시간 동안 예비-양생하는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  50. 제48항에 있어서, 상기 오토클레이브 양생 단계가, 화씨 350 내지 400도 사이의 온도에서 120 내지 145 psi로 8시간동안 수행되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  51. 제48항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소를 접합시키기 위해 사용되는 접착제의 과잉분(overflow)을 상기 오토클레이브 양생된 플랭크 어셈블리로부터 제거하기 위하여 플랭크 어셈블리를 손질하는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  52. 제43항에 있어서, 상기 제2 요소가 화이버 시멘트 버트 피스인, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  53. 제43항에 있어서, 상기 제2 요소가 플라스틱 스플라인인, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  54. 제43항에 있어서, 상기 제2 요소가 잠금 구역을 포함하는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소가 접합된 후에 가압성 구역들을 상기 잠금 구역의 표면에 부착하는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  56. 제43항에 있어서, 상기 제2 요소의 앞 표면을 상기 보드의 뒷 표면에 접합한 후에 상기 제2 요소의 일부를 상기 보드의 하단부를 따라 접합하는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  57. 제43항에 있어서, 상기 제2 요소가 상기 보드와 제2 요소 사이의 접착을 개선하기 위한 더브테일 홈을 포함하는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  58. 제43항에 있어서, 상기 보드가 핫체크 방법에 의해 만들어진 화이버 시멘트 보드인, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  59. 제43항에 있어서, 상기 보드의 하단부를 제2 요소의 하단부와 정렬하는 단계에 앞서 상기 제2 요소의 접착 결합 능력을 향상시키기 위하여 그 제2 요소를 전처리하는 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  60. 제59항에 있어서, 상기 제2 요소를 전처리하는 단계가 제2 요소를 샌딩(sanding)처리하는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  61. 제59항에 있어서, 상기 제2 요소를 전처리하는 단계가 제2 요소를 세척하는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  62. 제59항에 있어서, 상기 제2 요소를 전처리하는 단계가 제2 요소를 화염에 노출시키는 단계를 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  63. 제43항에 있어서, 상기 보드와 제2 요소의 접합으로 만들어진 상기 투피스 사이딩 플랭크에 잠금 구역을 가공형성하는(machining) 단계를 더 포함하여 구성되는, 사이딩 플랭크의 제조방법.
  64. 삭제
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