IT201900015719A1 - Pannello autoportante - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“PANNELLO AUTOPORTANTE”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un pannello autoportante.

In particolare la presente invenzione concerne un pannello autoportante quadrangolare, perfezionato in modo da combinare la resistenza strutturale con caratteristiche di leggerezza e lavorabilità.

La presente invenzione è inoltre relativa ad un metodo di realizzazione di un pannello autoportante quadrangolare.

Il pannello autoportante secondo l’invenzione è vantaggiosamente utilizzato per realizzare pannellature e rivestimenti per arredamento o anche porte o ante di mobili.

Sono noti molteplici tipologie di pannelli compositi o sandwich in cui differenti strati di materiali diversi sono sovrapposti per ottenere un manufatto presentante peculiari caratteristiche tecniche e/o estetiche.

Ad esempio, nella realizzazione di porte per abitazioni è noto utilizzare una struttura alveolare, detta anche a nido d’ape, chiusa tra due strati di altro materiale, ad esempio legno compensato, così da ottenere una porta complessivamente molto leggera ma certamente anche molto resistente in rapporto alla quantità di legno utilizzata.

La struttura alveolare utilizzata nella costruzione di porte è normalmente realizzata con strisce di cartone tra loro incollate e sagomate in modo da dar forma ad una matrice di celle esagonali, esattamente come i nidi d’ape.

Le strutture alveolari sono anche utilizzate nella costruzione di pannelli per le parti interne degli aeromobili, ad esempio per il solaio che divide la zona passeggeri dalla stiva, o le pareti divisorie tra i vari compartimenti della cabina.

Nel caso degli aerei si utilizza vantaggiosamente una struttura alveolare realizzata in alluminio, molto leggera ma anche in grado di conferire caratteristiche di notevole resistenza strutturale al pannello.

Tale struttura alveolare è preferibilmente racchiusa tra due lastre metalliche in lega di alluminio così da garantire al contempo una necessaria leggerezza ed una più che adeguata ed imprescindibile resistenza strutturale.

Le soluzioni di pannello autoportante di tipo noto sopra descritte, sebbene utilizzate con buon successo per le finalità per le quali erano stati realizzate, non sempre si sono dimostrate soddisfacenti per scopi prossimi o affini.

Ad esempio nella realizzazione di pannellature di arredamento, i pannelli metallici di origine aeronautica si sono mostrati soddisfacenti per locali tecnici (quali ad esempio laboratori o sale operatorie) ma non si può certo dire altrettanto laddove il risultato estetico risulta di primario interesse.

Similmente, anche la tecnica costruttiva sopra citata utilizzata per le porte non si è dimostrata di facile trasferimento ad esempio nella realizzazione di ante per cucine in quanto le sollecitazioni e l’uso intenso cui queste ultime sono sottoposte giornalmente non è risultato compatibile con le caratteristiche tecniche che tale tecnica costruttiva può garantire.

Anche in termini di resistenza al fuoco, i pannelli con inserto alveolare utilizzati per le porte non possono garantire certamente una prestazione soddisfacente.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un pannello autoportante in grado di superare gli inconvenienti della tecnica nota e che sia al contempo di semplice ed economica realizzazione e di pratico utilizzo.

Ulteriore scopo è quello di fornire un pannello autoportante che consenta una elevata versatilità di utilizzo, sia laddove si richiedono elevate prestazioni tecnico che laddove sia richiesto un risultato estetico di alto livello.

Un altro scopo ancora dell’invenzione è quello di fornire un metodo di realizzazione di un pannello autoportante che sia efficace e di pratica ed economica attuazione. Secondo l'invenzione, questi scopi ed altri ancora sono raggiunti da un pannello autoportante comprendente le caratteristiche tecniche descritte nelle allegate rivendicazioni.

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente descritte nelle rivendicazioni allegate e i suoi vantaggi sono evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, con riferimento ai disegni allegati che ne illustrano forme di realizzazione esemplificative e non limitative, in cui: - la figura 1 illustra, in una vista prospettica schematica con alcune parti sezionate per meglio comprenderne altre, una prima forma di realizzazione del pannello autoportante quadrangolare secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista in scala ingrandita di un particolare del pannello di figura 1;

- la figura 3 illustra, in una vista laterale esplosa, il pannello autoportante di figura 1 con un ulteriore strato;

- la figura 4 illustra, in una vista prospettica esplosa, il pannello autoportante di cui alla figura 1;

- la figura 5 illustra, in una vista prospettica schematica con alcune parti sezionate per meglio comprenderne altre, una variante realizzativa del pannello autoportante di cui alle figure precedenti; - la figura 6 è una vista in scala ingrandita di un particolare del pannello di figura 5.

Secondo quanto illustrato in figura 1, con il numero 1 di riferimento è indicato nel suo complesso un pannello autoportante quadrangolare realizzato in accordo con la presente invenzione.

Il pannello 1 illustrato in figura 1 è di forma rettangolare, con sviluppo prevalente secondo una prima direzione D1 determinata longitudinale.

I lati corti del rettangolo si sviluppano altresì secondo una seconda direzione D2 trasversale, ortogonale alla prima direzione D1.

Con riferimento alle figure 1 e 2, il pannello 1 autoportante quadrangolare, nel seguito indicato anche solo semplicemente come pannello 1 autoportante o pannello 1, comprende una lastra 2 metallica presentante due bordi 3 laterali opposti ripiegati a C.

Vantaggiosamente, la lastra 2 metallica è realizzata in lamiera d’acciaio.

In alternativa la lastra 2 metallica è realizzata in lamiera di alluminio o sue leghe.

Ulteriori materiali metallici, qui non indicati, potranno essere utilizzati.

La scelta del materiale metallico da utilizzarsi per la realizzazione della lastra 2 metallica può essere improntata a differenti esigenze quali ad esempio la resistenza meccanica richiesta, il peso, il costo o altre ancora.

Esemplificativamente, in termini di peso, qualora lo stesso debba essere limitato, sarà da prediligere la scelta di alluminio e sue leghe mentre, laddove sia invece da limitare il costo, ad oggi, in termini di economicità l’acciaio è senz’altro preferibile.

Nella forma realizzativa illustrata nelle figure da 1 a 3, i bordi 3 laterali ripiegati sono i bordi longitudinali della lastra 2 metallica, paralleli alla prima direzione D1 mentre non risultano ripiegati i bordi trasversali ovverosia quelli paralleli alla seconda direzione D2 trasversale.

I citati bordi 3 piegati a C sono vantaggiosamente ottenuti mediante cosiddetta “piegatura” della lamiera. La piegatura della lamiera è una lavorazione eseguita per deformazione plastica che consente di ottenere elementi a sezione aperta, sviluppati essenzialmente in direzione longitudinale.

Tale lavorazione consiste nel sottoporre la lamiera ad una sollecitazione di flessione con carico superiore al limite elastico, in modo da deformarla permanentemente. In dettaglio, con riferimento alla figura 3, in cui la lastra 2 metallica è rappresentata in sezione trasversale, e la stessa si estende pertanto prevalentemente secondo un piano di sviluppo perpendicolare al piano di figura, i citati bordi 3 ripiegati a C comprendono, una prima porzione 3a perpendicolare al citato piano di sviluppo della lastra 2 metallica ed una seconda porzione 3b parallela a tale piano di sviluppo.

Il citato piano di sviluppo della lastra 2 metallica definisce anche un piano di sviluppo prevalente del pannello 1 autoportante nel suo complesso.

Sempre con riferimento alle figure 1 e 2, il pannello 1 autoportante comprende un elemento 4 centrale alveolare disposto a contatto con una faccia 2a interna della lastra 2 metallica.

L’elemento 4 centrale alveolare rimane trattenuto all’interno dei citati bordi 3 laterali ripiegati a C. L’elemento 4 centrale alveolare è incollato alla faccia 2a interna della lastra 2 metallica.

L’elemento 4 centrale alveolare è vantaggiosamente realizzato in alluminio o sue leghe.

Come illustrato in figura 2, il pannello 1 autoportante comprende inoltre una parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico, disposta da banda opposta della lastra 2 metallica rispetto all’elemento 4 centrale alveolare.

Con il concetto di materiale levigabile si intende qui un materiale adatto ad essere sottoposto ad operazioni di levigatura ovverosia l'eliminazione di irregolarità e di asperità da una superficie mediante una seppur limitata asportazione di materiale.

Ad oggi, nella lavorazione industriale del legno, ad esempio, si utilizzano macchine che realizzano contestualmente sia la levigatura dei pannelli che la loro calibratura, asportando pertanto materiale non solo in presenza di irregolarità e asperità superficiali ma anche quando ciò si renda necessario per raggiungere uno spessore uniforme determinato.

Ai fini della presente trattazione il concetto di materiale levigabile è pertanto quello di materiale che può essere sottoposto ad un processo di asportazione di materiale mediante levigatura, sia per eliminare irregolarità e asperità superficiali sia per calibrare lo stesso nel rispetto di dimensioni determinate.

La parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico ha uno spessore superiore a 2 mm in quanto deve essere consentita l’asportazione di una parte di materiale per compensare eventuali irregolarità presenti, anche di tipo geometrico e non solo superficiale.

Vantaggiosamente, la parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico ha uno spessore compreso tra 3 e 6 mm.

Il citato spessore compreso tra 3 mm e 6 mm per la parete 5 di copertura rappresenta un range ottimale in quanto consente da una parte di mantenere un peso contenuto del pannello 1 autoportante nel suo complesso ma al tempo stesso garantisce la possibilità di compensare, mediante la levigatura della parete 5 di copertura, anche irregolarità non indifferenti, con ciò rendendo pienamente utilizzabili anche pannelli apparentemente non rispondenti a determinati standard dimensionali. Il materiale levigabile non metallico per la realizzazione della parete 5 di copertura è scelto tra legno e suoi derivati e materiali plastici polimerici. In buona sostanza, il materiale levigabile deve essere non metallico in quanto con i metalli qualsiasi lavorazione di asportazione di materiale potrebbe chiaramente risultare molto onerosa.

Inoltre, la previsione di uno spessore elevato di materiale metallico, anche se in vista di una possibile successiva parziale sua asportazione, comporterebbe comunque un evidente aggravio in termini di peso del pannello.

Tra i suddetti materiali non metallici, la selezione potrà avvenire, di caso in caso, tra quei materiali che offrono un buon compromesso tra peso e caratteristiche meccaniche ma, soprattutto, consentono una facile e precisa lavorazione di levigatura.

Alcuni esempi di materiali utilizzati, oltre il legno, sono l’MDF (Medium Density Fibreboard) tra i derivati del legno, ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene), PVC (Polivinilcloruro), PP (polipropilene) tra i materiali plastici polimerici.

Con riferimento alle effettive operazioni di asportazione del materiale, con legno e suoi derivati sarà vantaggiosamente da considerarsi un’operazione di levigatura vera e propria con utilizzo di materiale abrasivo.

Differentemente, potrebbe risultare non opportuno l’utilizzo di materiale abrasivo con taluni materiali plastici per i quali tale metodologia potrebbe generare risultati non del tutto soddisfacenti a causa ad esempio dell’eccessivi riscaldamento che si verifica localmente sulla superficie in lavorazione.

La selezione del materiale con cui realizzare la parete 5 di copertura dipende anche dal grado di resistenza al fuoco desiderato e/o dal grado di estinguenza.

Ad esempio la scelta di un adatto tipo di MDF consente il raggiungimento di un elevato grado di resistenza al fuoco per il pannello 1 autoportante nel suo complesso. Secondo le preferite forme realizzative illustrate nelle allegate figure, il pannello 1 autoportante comprende uno strato 6 di interposizione tra l’elemento 4 centrale alveolare e la citata parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico.

Tale strato 6 di interposizione è configurato per consentire l’incollaggio con l’elemento 4 centrale alveolare senza che tale incollaggio comprometta l’integrità della parete 5 di copertura.

In altre parole, vista la necessità, al fine di ottimizzare gli effetti di resistenza strutturale del pannello 1 autoportante, di collegare stabilmente l’elemento 4 centrale alveolare alle pareti con le quali confina, un collante molto efficace deve essere vantaggiosamente utilizzato.

L’utilizzo di un tale collante, ad esempio di tipo poliuretanico o vinilico, se non provoca alcun problema sulla lastra 2 metallica, lo stesso non può con sicurezza dirsi con riferimento alla parete 5 di copertura laddove questa sia realizzata in MDF.

Non è infatti da escludere, e lo si è anzi rilevato sperimentalmente, che il ritiro del collante provochi una deformazione diffusa sulla stessa parete 5 di copertura la quale potrebbe perdere irrimediabilmente la propria sostanziale planarità, compromettendo anche in maniera definitiva la vita del pannello 1.

L’impiego di uno strato 6 di interposizione, seppur sottile, ma realizzato con un materiale adeguatamente rigido e preferibilmente non poroso, che non risenta pertanto di tensioni dovute all’incollaggio, consente vantaggiosamente di superare gli inconvenienti di cui sopra.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la parete 5 di copertura presenta una faccia 5a esterna, opposta a quella rivolta verso l’elemento 4 centrale alveolare. Il pannello 1 autoportante comprende un primo strato 7 di finitura disposto esternamente alla parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico, a copertura della sua faccia 5a esterna.

Tale primo strato 7 di finitura è vantaggiosamente scelto tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.

Il primo strato 7 di finitura rappresenta e definisce una prima faccia visibile del pannello 1 autoportante. Secondo quanto illustrato nella figura 3 ma non nelle altre figure, il pannello 1 autoportante comprende un secondo strato 8 di finitura disposto esternamente alla lastra 2 metallica, ovverosia in corrispondenza di una faccia 2b esterna della lastra 2 metallica, opposta alla citata faccia 2a interna sulla quale è incollato l’elemento 4 centrale alveolare.

Tale secondo strato 8 di finitura, in analogia con il primo strato 7 di finitura sopra descritto, è vantaggiosamente scelto tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.

Il secondo strato 8 di finitura rappresenta e definisce, quando presente, una seconda faccia visibile del pannello 1 autoportante.

La presenza del secondo strato di finitura può risultare non essenziale laddove i pannelli 1 debbano ad esempio essere fissati a parete, operazione che può essere pertanto svolta con un contatto diretto tra la parete da rivestire e la faccia 2b esterna della lastra 2 metallica.

Anche nel caso di pannelli 1 autoportanti destinati all’utilizzo come ante di mobili come quelli illustrati alle figure da 4 a 6, la presenza del secondo strato 8 di finitura non è strettamente necessaria, ad esempio laddove una faccia 2b metallica sia esplicitamente richiesta.

Con riferimento alle allegate figure, il pannello 1 autoportante comprende rispettivi listelli 9 di copertura dei citati bordi 3 laterali ripiegati a C. Tali listelli 9 di copertura sono fissati alla citata prima porzione 3a dei bordi 3 laterali, perpendicolare al piano di sviluppo prevalente del pannello 1 autoportante.

I listelli 9 di copertura sono fissati alla citata prima porzione 3a dei bordi 3 laterali vantaggiosamente mediante incollaggio.

Metodi di fissaggio alternativi prevedono anche l’utilizzo di viti o analoghi organi di collegamento. I listelli 9 di copertura sono realizzati in materiale levigabile non metallico.

Relativamente alla definizione di materiale levigabile non metallico si richiama qui, con riferimento ai listelli 9 di copertura quanto già sopra esposto con riferimento alla parete 5 di copertura.

Analogo richiamo è da considerarsi sia per quanto concerne lo spessore dei listelli 9 di copertura da adottare, sia relativamente alla selezione del materiale con cui realizzare i listelli 9 di copertura stessi, scelto cioè tra legno e suoi derivati e materiali plastici polimerici.

Sempre con riferimento a quanto illustrato nelle figure allegate, il pannello 1 autoportante comprende un terzo strato 10 di finitura disposto esternamente ai citati listelli 9 di copertura dei bordi 3 laterali ripiegati a C.

Tale terzo strato 10 di finitura, in analogia con quanto già descritto con riferimento ai sopra descritti primo e secondo strato 7, 8 di finitura, è uno a scelta tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.

Con riferimento alla forma realizzativa illustrata nelle figure dea 4 a 6, in essa la lastra 2 metallica presenta tutti i propri quattro bordi laterali perimetrali ripiegati a C.

Sui quattro bordi 3 laterali ripiegati a C sono disposti rispettivi listelli 9 di copertura in modo da costituire una bordatura perimetrale completa del pannello 1 stesso.

Tale forma realizzativa è vantaggiosamente utilizzata per realizzare ante o sportelli di mobili, quali ad esempio quelli per cucina.

Le ante di mobili per cucina realizzate mediante pannelli 1 autoportanti del tipo illustrato in figura 4, consentono infatti, grazie alla presenza dei quattro listelli 9 di copertura, una perfetta lavorazione di riquadratura (per asportazione di materiale in analogia a quanto già sopra descritto con riferimento alla parete 4 di copertura) che può compensare e/o recuperare eventuali imprecisioni connesse alla lavorazione della lamiera della lastra 2 metallica.

L’invenzione, come detto, è anche relativa ad un metodo di realizzazione di un pannello autoportante quadrangolare.

Il metodo comprende le fasi di:

- predisporre una lastra 2 metallica presentante due bordi laterali 3 opposti ripiegati a C o anche tutti i quattro bordi laterali ripiegati a C;

- predisporre un elemento 4 centrale alveolare disposto a contatto con una faccia 2a interna della lastra 2 metallica e tale da rimanere trattenuto all’interno dei citati bordi 3 laterali ripiegati a C,

- predisporre una parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico, disposta da banda opposta di della lastra 2 metallica rispetto all’elemento 4 centrale alveolare.

La fase di predisporre la lastra 2 metallica con bordi laterali ripiegati a C prevede la fase di ripiegare tali bordi mediante piegatura della lamiera.

Il metodo comprende quindi la fase di assemblare stabilmente i citati lastra 2 metallica, elemento centrale 4 alveolare e parete 5 di copertura.

La citata fase di assemblare comprende una o più fasi di incollaggio.

Il metodo secondo l’invenzione comprende vantaggiosamente l’ulteriore fase, di inserire uno strato 6 di interposizione tra l’elemento 4 centrale alveolare e la parete 5 di copertura.

Il metodo secondo l’invenzione comprende la fase di levigare la parete 5 di copertura in materiale levigabile non metallico per far assumere ad essa determinate caratteristiche di spessore e planarità.

Il metodo secondo l’invenzione comprende inoltre le fasi di:

- predisporre listelli 9 di copertura dei bordi 3 laterali ripiegati a C, con tali listelli 9 di copertura realizzati in materiale levigabile non metallico, - levigare tali listelli 9 di copertura per far assumere al pannello l’ingombro richiesto ed anche la desiderata conformazione geometrica.

Il pannello 1 autoportante secondo l’invenzione così come il relativo metodo di realizzazione risolvono gli inconvenienti citati e conseguono importanti vantaggi. Un primo vantaggio connesso all’invenzione è dato dal fatto di offrire un pannello con elevate doti di resistenza meccanica unitamente alla possibilità di adottare finiture estetiche anche di grande valore.

Un ulteriore vantaggio connesso al pannello, e relativo metodo di realizzazione, secondo l’invenzione è dato dalla possibilità, in funzione della selezione di alcuni materiali di poter offrire valori anche elevati di resistenza al fuoco.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pannello autoportante quadrangolare, comprendente: - una lastra (2) metallica presentante almeno due bordi (3) laterali opposti ripiegati a C, - un elemento (4) centrale alveolare disposto a contatto con una faccia (2a) interna di detta lastra (2) metallica e tale da rimanere trattenuto all’interno di detti bordi (3) laterali ripiegati a C, - una parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico, disposta da banda opposta di detta lastra (2) metallica rispetto a detto elemento (4) centrale alveolare, detta parete (2) di copertura avendo spessore superiore a 2 mm.
2. 2. Pannello secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale levigabile non metallico è un materiale a scelta tra legno e suoi derivati e materiale plastico polimerico.
3. 3. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere uno strato (6) di interposizione tra detto elemento (4) centrale alveolare e detta parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico, detto strato (6) di interposizione essendo configurato per consentire l’incollaggio con detto elemento (4) centrale alveolare senza che detto incollaggio comprometta l’integrità di detta parete (5) di copertura.
4. 4. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo strato (7) di finitura disposto esternamente a detta parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico, detto primo strato (7) di finitura essendo uno a scelta tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.
5. 5. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo strato (8) di finitura disposto esternamente a detta lastra (2) metallica, detto secondo strato (8) di finitura essendo uno a scelta tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.
6. 6. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere listelli (9) di copertura di detti bordi (3) laterali ripiegati a C, detti listelli (9) di copertura essendo fissati ad una porzione di detti bordi (3) laterali perpendicolare ad un piano di sviluppo prevalente del pannello, detti listelli (9) di copertura essendo realizzati in materiale levigabile non metallico.
7. 7. Pannello secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere un terzo strato (10) di finitura disposto esternamente a detti listelli (9) di copertura di detti bordi (3) laterali ripiegati a C, detto terzo strato (10) di finitura essendo uno a scelta tra un’impiallacciatura, uno strato di materiale laminato, una verniciatura o laccatura.
8. 8. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico ha uno spessore compreso tra 3 e 6 mm.
9. 9. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta lastra (2) metallica presenta tutti i propri quattro bordi (3) laterali ripiegati a C.
10. 10. Metodo di realizzazione di un pannello autoportante quadrangolare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, comprendente le fasi di: - predisporre una lastra (2) metallica presentante almeno due bordi laterali (3) opposti ripiegati a C, - predisporre un elemento (4) centrale alveolare disposto a contatto con una faccia (2a) interna di detta lastra (2) metallica e tale da rimanere trattenuto all’interno di detti bordi (3) laterali ripiegati a C, - predisporre una parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico, disposta da banda opposta di detta lastra (2) metallica rispetto a detto elemento (4) centrale alveolare, - assemblare stabilmente detti lastra (2) metallica, elemento centrale (4) alveolare e parete (5) di copertura, - levigare detta parete (5) di copertura in materiale levigabile non metallico.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, comprendente la fase di predisporre listelli (9) di copertura di detti bordi (3) laterali ripiegati a C, detti listelli (9) di copertura essendo realizzati in materiale levigabile non metallico, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di levigare detti listelli (9) di copertura.