ITPR20130057A1 - Elemento composito a tre strati per pavimentazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: ELEMENTO COMPOSITO A TRE STRATI PER PAVIMENTAZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un elemento composito per pavimentazione per usi residenziali e commerciali.

La pavimentazione comprende una pluralità di elementi modulari accoppiabili tra loro mediante sistemi a incastro.

Nel dettaglio, l’elemento è costituito da una piastrella ceramica in gres porcellanato, una lamina di acciaio e un substrato; l’insieme del gres porcellanato con la lamina di acciaio è realizzata secondo gli insegnamenti contenuti nella domanda di brevetto ITMO20080330, depositata il 24 Dicembre 2008 e successivamente depositata come U.S. Patent Application Number 12/434,925 il 4 Maggio 2009.

Il gres porcellanato accoppiato alla lamina d’acciaio come insegnato nei suddetti brevetti è accoppiato con un substrato, come ad esempio (non limitativo) fibra di legno pressata a media densità oppure ad alta densità (MDF oppure HDF) con incastri maschio-femmina. In alternativa, sempre a titolo di esempio non limitativo, il substrato può essere realizzato in materiale plastico stampato per iniezione. Tra i vari materiali plastici che si possono utilizzare, citiamo a solo titolo di esempio non limitativo, il polipropilene (PP) oppure il cloruro di polivinile (PVC) oppure polietilene ad alta densità, progettato in modo da realizzare clip ad incastro laterali.

STATO DELL’ARTE

Il miglioramento della qualità della vita porta ad un incremento della domanda per la decorazione degli ambienti. Oggigiorno è disponibile una grande varietà di rivestimenti decorativi per pavimenti, e tra questi, i pavimenti in gres porcellanato sono i più popolari.

Alcuni tipi di pavimenti, nonostante le ampie possibilità estetiche e decorative, possiedono alcune caratteristiche o proprietà fisiche poco desiderabili. Per esempio, le piastrelle ceramiche in gres porcellanato sono, sì, molto resistenti, ma sono anche molto fragili.

Per evitare che le piastrelle si rompano è necessario che siano installate su di un sottofondo rigido. Questo rende le piastrelle in gres porcellanato tradizionalmente difficili da posare e ancora più difficili da cambiare, perché devono essere incollate su un substrato rigido di sostegno, oppure, ancora meglio, su di un massetto di cemento. Il legno naturale, spesso citato anche come legno massello, è un materiale infiammabile che è suscettibile di essere danneggiato anche dall’umidità e dall’acqua. Inoltre, il legno naturale non è molto resistente all’usura e periodicamente deve essere ripristinato.

I pavimenti di piastrelle di gres porcellanato vengono tradizionalmente incollati direttamente al pavimento (tipicamente un massetto di cemento) utilizzando uno dei tanti metodi tradizionali. Generalmente, il sottopavimento necessario per la posa delle piastrelle ceramiche è un massetto di cemento, in modo da ottenere la necessaria rigidità , per evitare che le piastrelle si rompano. Le piastrelle tradizionali in gres porcellanato non si possono posare su di un pavimento esistente con sottofondo in legno, senza eseguire un grosso lavoro preliminare, che richiede molto tempo ed è molto costoso. Tipicamente, su di una costruzione con il sottofondo di legno, è sempre indispensabile rendere il pavimento più rigido avvitando delle piastre di rinforzo sulla superficie. Queste piastre di solito sono costituire da cemento rinforzato con fibra di vetro. A questo punto è possibile incollare le piastrelle sulla superficie rinforzata, ma l’operazione richiede l’intervento di operatori specializzati. Un meraviglioso pavimento di piastrelle in gres porcellanato può essere completamente rovinato da una operazione di posa impropria.

A conti fatti, l’installazione di piastrelle in gres porcellanato su di un sottofondo di legno comporta un aumento di spessore di almeno 20 mm o più. Se l’installazione è in sostituzione di un pavimento in tappeto o in laminato, sarà necessario tagliare tutte le porte, come minimo di 15 mm. Al giorno d’oggi, i consumatori sono alla ricerca di prodotti che richiedono il minimo lavoro per migliorare la propria casa, senza sacrificare nulla dal punto di vista della bellezza estetica, della facilità di manutenzione e dell’igiene. Sarebbe quindi molto utile progettare un tipo di pavimentazione ingegnerizzata che abbia le qualità superficiali della ceramica, con uno spessore compatibile con i rivestimenti più popolari, come il tappeto e il laminato, e che possa essere installata facilmente, come un laminato, direttamente dai proprietari di casa che abbiano voglia di fare da soli.

E’ quindi auspicabile sviluppare un pavimento ingegnerizzato in gres porcellanato che risolva i problemi sopra citati, che sono tradizionalmente associati ai pavimenti di piastrelle in gres porcellanato.

Il primo tentativo di dare una risposta a questi problemi è stato fatto con piastrelle pre-incollate sopra a un substrato a incastro, fatto di materiale plastico, come il polietilene ad alta densità (HDP), il polipropilene (PP) o il cloruro di polivinile (PVC), oppure fatto di fibra di legno pressata e impregnata come l’ MDF o l’HDF, e perfino di lastre di acciaio zincato di spessore superiore a 0,5 mm. Sono stati depositati molti brevetti con differenti soluzioni per fare in modo di posare le piastrelle ad incastro, in modo da rendere più veloce la posa. Fra i tanti, citiamo i più rilevanti.

Gli inventori più famosi di un materiale composito costituito da gres porcellanato –MDF sono Miller e Cramer che hanno depositato numerosi brevetti relativi alla realizzazione di un materiale costituito da una piastrella ceramica incollata su di un substrato in MDF con incastro maschio-femmina autobloccante.

(Miller US7441384; Miller US7442423B2; Miller US2006159900; Cramer US2007251172) . Gli inventori più famosi di piastrelle composite incollate su di un telaio ad incastro fatto di plastica sono McIntosh US8146319 , Della Pepa ES2389932 . Terenzi WO2008/056382 ha depositato un brevetto relativo ad una piastrella incollata a freddo su di un telaio ad incastro fatto di lamiera zincata di spessore superiore a 0,5 mm.

Molti brevetti sono stati depositati per quanto riguarda gli incastri maschio-femmina da utilizzare per i substrati in fibra di legno, come Cappelle EP1640530A2; Thiers US6766622B; Evjen US8375673B2; Pervan EP1650375B2.

Molti di più sono i brevetti riguardanti i sistemi di incastro nei telai di plastica, come ad esempio: Marti US7827742B2; Kotler US6802159B1; Skoog EP1880067B1; Portoles Ibanez US7757449B2; Terenzi WO2012/168846

Tutte queste soluzioni per ottenere piastrelle ceramiche ad incastro funzionano bene nel rendere più facile la posa delle piastrelle ceramiche, ma tutte le soluzioni note soffrono dello stesso problema: il substrato ad incastro non è abbastanza rigido. Il substrato non fornisce un supporto sufficiente in caso di carico concentrato oppure di urto. Alcuni di questi sistemi hanno dimostrato di funzionare in modo soddisfacente con piastrelle di dimensioni limitate. Tipicamente, questi sistemi vengono utilizzati per piastrelle di dimensioni comprese nell’intervallo tra 150mm x150 mm e 450mmx450mm, con spessori compresi tra 9 mm e 13 mm.

Il mercato delle piastrelle in gres porcellanato sta crescendo molto rapidamente con prodotti di dimensioni più grandi e di spessori più sottili. Oggigiorno la fascia di mercato che cresce di più è quella del formato 600x600 mm, insieme ai formati molto rettangolari tipici dei listoni di legno: 150x900 mm, 150x1200 mm, 200x1200. Più grande è la dimensione, più e difficile ottenere una posa perfetta. Sarebbe molto utile poter utilizzare piastrelle ad incastro per piastrelle di dimensioni molto grandi e in particolare per i listoni tipo legno, perché la posa ad incastro garantisce il perfetto allineamento delle piastrelle.

Il telaio di plastica o di fibra di legno, però, non fornisce un supporto adeguato per piastrelle di grandi dimensioni. Se la piastrella in gres porcellanato è soggetta ad una flessione si spezza. La soluzione a questo problema, secondo una persona esperta del settore e della tecnica nota sarebbe solo quella di utilizzare piastrelle con uno spessore molto più alto e quindi anche molto più pesanti.

La soluzione proposta in questa invenzione è quella di unire un substrato ad incastro già noto secondo lo stato dell’arte, sia di fibra di legno oppure di plastica, alle piastrelle in gres porcellanato rinforzate con una lamina di acciaio incollata a caldo, che raggiungono livelli straordinari di resistenza alla flessione e agli urti, grazie agli insegnamenti del brevetto Paganelli indicato come priorità e incorporato in questa invenzione. Facendo in questo modo si realizza un materiale composito a tre strati completamente nuovo: un materiale composito costituito da porcellanato-acciaio-substrato che offre la massima facilità di posa insieme ad una elevatissima resistenza meccanica con spessori molto ridotti. Come sarà mostrato negli esempi, diventa così possibile realizzare un pavimento ad incastro con elementi della dimensione nominale di 150x900 mm o 200x1200 e anche maggiori, con lo stesso aspetto del legno naturale, ma con le caratteristiche delle migliori piastrelle di gres porcellanato, con meno di 10 mm di spessore tutto incluso: piastrella di porcellanato, lamina di acciaio e substrato ad incastro.

Questi elementi ad incastro possono essere installati con la semplicità e la precisione del pavimento in laminato ma il pavimento finto avrà la resistenza e la facilità di manutenzione delle piastrelle ceramiche in gres porcellanato: niente graffi, niente usura, niente ammaccature. Sono resistenti all’acqua, agli acidi, al fuoco. Sono le più facili da pulire e le più resistenti all’usura.

L’oggetto di questa invenzione è un materiale composito a tre strati, fatto di tre materiali diversi: gres porcellanato, acciaio e substrato. Il substrato può essere in fibra di legno o in alternativa può essere un vassoio di materiale plastico.

Una struttura multistrato con dentro una lamina di acciaio è completamente nuova nel campo dei pavimenti ceramici.

E’ noto, nel settore dei pavimenti per veicoli ferroviari, un tipo di pavimentazione di legno costituita da 5 strati di cui, all’interno, due di metallo, aventi uno spessore di 1,2 mm (Monte GB2306389A). Anche nel caso dei pavimenti di vetro è stato proposto un rinforzo di metallo, ma di spessore equivalente a quello del vetro (Parker US6413618B1). Altri esempi si trovano nel settore dei materiali compositi utilizzati negli schermi antiproiettile sia per protezione personale che per l’armatura dei veicoli. (Barnes US4876941A; Cronin US7540228B1; Harrison WO2009017518A1-2). La combinazione di tre strati con caratteristiche meccaniche molto diverse tra loro conferisce al manufatto composito delle proprietà straordinarie. Questo principio fisico viene applicato per la prima volta nel settore dei rivestimenti per pavimenti in questo trovato. Il trovato, infatti, mostra caratteristiche meccaniche straordinarie di: resistenza meccanica, resistenza ai carichi dinamici, resistenza agli urti e di resistenza al carico concentrato. I risultati di questi test sono descritti nel seguito.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO

Scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione della tecnica una pavimentazione ingegnerizzata in gres porcellanato che riduce al minimo o elimina gli svantaggi descritti in precedenza relativi ai pavimenti in gres porcellanato.

Un aspetto della presente invenzione si riferisce ad una pavimentazione ingegnerizzata a tre strati che può essere installata sopra qualsiasi struttura esistente di pavimento, senza dover utilizzare alcun tipo di rinforzo.

Un altro aspetto della presente invenzione si riferisce ad una pavimentazione ingegnerizzata in gres porcellanato, da orai in poi indicato semplicemente come “porcellanato”, che ha un basso impatto ambientale perché minimizza la quantità di risorse utilizzate, quando la si confronta con pavimentazioni realizzate in modo tradizionale in gres porcellanato o in legno massello.

Il trovato fornisce un materiale composito costituito da porcellanato-acciaio-substrato che è già sufficientemente rigido da evitare che le piastrelle di rompano, anche in caso di urti pesanti, come la caduta di una sfera di acciaio del peso di 510 grammi dall’altezza di 80 cm, che sviluppa una energia d’urto di 4 Newton-metro. Il risultato è che vengono minimizzati tutti gli effetti negativi sulle piastrelle di gres porcellanato provocati dalla mancanza di rigidità dei sistemi di posa flottante già noti.

Un altro aspetto del presente trovato è la riduzione della trasmissione del rumore attraverso il pavimento al piano sottostante, in confronto con le piastrelle in gres porcellanato o i listoni in legno massello incollati in modo tradizionale alla struttura del pavimento. Il trovato non ha bisogno di essere incollato alla struttura del pavimento, perché è sufficientemente rigido per conto suo. Il trovato può essere posato in modo flottante, come il popolare laminato. La mancanza di adesione diretta con la struttura dell’edificio riduce la trasmissione del suono di un valore minimo pari a 12 dB, rendendo il trovato la soluzione ideale anche per la ristrutturazione di edifici residenziali multipiano.

Al contrario dei pavimenti in legno massello, il presente trovato non richiede alcun tempo di acclimatazione prima della posa in opera. La eliminazione di questi tempi di attesa rende il procedimento di posa più veloce ed economico.

Un ulteriore aspetto rende il presente trovato più desiderabile rispetto al legno massello, nei casi in cui venga installato sopra un massetto. Il legno massello non può essere incollato direttamente sopra un massetto, perché è soggetto a grossi movimenti stagionali legati alle variazioni di temperatura e di umidità. Il legno massello deve essere incollato o inchiodato sopra un sottofondo di legno compensato. L’eliminazione del sottofondo di legno compensato non solo reduce i tempi e i costi di installazione, ma elimina le fastidiose differenze di livello che si vengono a formare tra i corridoi e le stanze.

Un altro aspetto desiderabile di questo trovato è che può essere installato con gli attrezzi convenzionali che si usano per le normali piastrelle ceramiche, come una taglierina con la rotella e una smerigliatrice angolare. Non è necessaria le sega con lama diamantata raffreddata ad acqua e non sono necessari tutti gli strumenti per impastare il cemento e stendere la colla.

Un ulteriore aspetto del presente trovato è la possibilità di realizzare ogni singolo pezzo o elemento con un incastro maschiofemmina autobloccante oppure con incastri a linguette su due lati paralleli e più preferibilmente su tutti e quattro gli spigoli esterni Un altro aspetto molto importante del trovato è la possibilità di utilizzare spessori molto ridotti, senza per questo avere un impatto negativo né sulle caratteristiche estetiche né sulle proprietà meccaniche. Lo spessore minimo dello strato di gres porcellanato può variare in un intervallo tra 3 e 6 mm, mentre lo spessore minimo per le piastrelle di gres porcellanato tradizionali per i formati grandi varia nell’intervallo tra 10 e 12 mm, mentre per i pavimenti in legno massello raggiunge i 2 cm. Quindi sono necessarie meno materie prime per ricoprire la stessa superficie di pavimento.

Una realizzazione della presente invenzione è rivolta ad un pavimento ingegnerizzato in gres porcellanato composito dotato di un substrato con incastri maschio-femmina oppure dotato di clip a linguette. Questo substrato è attaccato allo strato superiore, costituito dal materiale composito porcellanato-acciaio. Su almeno due lati paralleli del substrato è presente il dispositivo di aggancio, come ad esempio un sistema autobloccante maschio-femmina. Di conseguenza le singole piastre del pavimento possono essere agganciate le une alle altre per formare la superficie completa del pavimento, che risulterà flottante sulla superficie sottostante, senza bisogno di colla. In questo modo, l’installazione di un pavimento in gres porcellanato completamente funzionale diventa facile e veloce, come se fosse di laminato. La precisione della lavorazione del substrato ottenuto per fresatura della fibra d legno impregnata e pressata (MDF o HDF) oppure la precisione dello stampaggio ad iniezione del substrato plastico, consentono di ottenere un perfetto allineamento dei bordi, il ché dona al pavimento un aspetto molto decorativo e moderno.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dalla pavimentazione e piastrella composita a tre componenti, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

La Figura 1 è una veduta parziale di una sezione dei vari strati di cui è composto il pavimento ingegnerizzato costituito dal materiale composito porcellanato-acciaio-substrato, secondo gli insegnamenti del presente trovato.

La Figura 2 è una veduta d’insieme di una serie di piastre di pavimento ingegnerizzato costituito da porcellanato-acciaiosubstrato realizzato secondo gli insegnamenti del presente trovato, che illustra un esempio di configurazione con un substrato auto-bloccante in plastica e incastri a clip. .

La Figura 3 è una veduta d’insieme di una serie di piastre di pavimento ingegnerizzato costituito da porcellanato-acciaiosubstrato realizzato secondo gli insegnamenti del presente trovato, che illustra un esempio di configurazione con un substrato auto-bloccante in MDF con incastri maschio-femmina.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Una veduta parziale della sezione del pavimento ingegnerizzato costituito dall’elemento in materiale composito porcellanato-acciao-substrato 100, descritto in questa invenzione è illustrato nella Figura 1.

L’elemento 100 del pavimento comprende uno strato di sottofondo 110 in fibra di legno impregnata e pressata a media densità (MDF), qui illustrato con un sistema di aggancio maschiofemmina 210-220, realizzato secondo una delle tecniche note.

Uno strato superiore di gres porcellanato 150, viene incollato sotto riscaldamento con uno strato adesivo 140, secondo l’insegnamento di Paganelli nei documenti citati come priorità, alla lamina di acciaio 130, che ha uno spessore di 0,12 mm.

Quindi, in contrasto con le note tecniche di incollaggio, la lamina di acciaio 130 mette lo strato di gres porcellanato 150 in uno stato di compressione, grazie alla differenza di contrazione termica tra l’acciaio e la porcellana, e grazie alla rapida reazione di presa dell’adesivo 140, come chiaramente descritto nel citato brevetto di priorità.

La fibra di legno riciclata è il materiale preferito per il substrato 110, per mantenerci in linea con la vocazione ecologica della presente invenzione. La fibra di legno rende il pavimento più leggero e più fono-assorbente. Il sottofondo di fibra di legno pressata e impregnata 110 viene incollato con la resina 120 sotto al composito porcellanato-acciaio appena realizzato. Preferibilmente, la lamina di acciaio 130 si prolunga fino in prossimità dei bordi, ma sempre rimanendo leggermente all’interno del profilo esterno, per un piccolo spazio 160.

Nella realizzazione illustrata nella Figura 1, la lamina di acciaio 130 è rappresentata non perfettamente allineata con il bordo esterno, ma arriva solamente vicino al bordo, lasciando uno spazio 160. Questo spazio verrà colmato durante la successiva spalmatura della resina e la successiva pressatura con la calandra. La lamina di acciaio deve sempre rimanere all’interno del bordo di almeno 1 mm, per evitare il pericolo di ferite da taglio durante le operazioni di posa. La lamina di acciaio è molto sottile e si comporta come una lama di coltello. Una fuoriuscita minima della lamina, anche solo di una frazione di millimetro dal bordo, può essere pericolosa.

Nella realizzazione illustrata nella Figura 1 il substrato 110 è raffigurato con delle incisioni di larghezza 180, di profondità 190 e spaziate di 200. Queste incisioni saranno perpendicolari ai lati, formando così un reticolo. Nel caso di piastrelle di forma molto rettangolare, dove il lato corto è minore o uguale a 200 mm e il alto lungo è maggiore o uguale a 600 mm, le scanalature saranno presenti solo nel senso perpendicolare al lato più lungo. Queste scanalature, secondo la tecnica nota, hanno la funzione di eliminare le eventuali tensioni che si possono sviluppare nel substrato in seguito alle variazioni dimensionai provocate da variazioni di umidità e di temperatura. La larghezza 180 è tipicamente da 1 a 2 mm, la profondità 190 è tale da lasciare intergo almeno 2 mm di substrato, la distanza tra le incisioni 200 è tipicamente di 30 mm.

Nella realizzazione illustrata nella Figura 1 il substrato 110 è rappresentato non perfettamente allineato con lo strato superficiale in porcellanato 150, ma si estende oltre il bordo dello strato di porcellanato 150 per una sporgenza 170 (senza tenere conto degli elementi sporgenti che costituiscono il sistema di aggancio). Questa sporgenza è realizzata con precisione e si estende oltre la dimensione dalla lastra in porcellanato 150 di un entità compresa nell’ intervallo tra 0,5 e 5 mm, in modo da creare lo spazio necessario tra un elemento del pavimento e quelli adiacenti durante la posa, per consentire la stuccatura del pavimento. Nel caso che le piastrelle di gres porcellanato utilizzate per la realizzazione del composito porcellanato-acciaio-substrato siano già pre-rivestite sui bordi con un materiale resiliente, che protegga il bordo delle piastrella dalle scheggiature, e consenta una tenuta impermeabile tra i pezzi affiancati, l’estensione 170 può essere ridotta a zero. Anche nel caso che il pavimento sia destinato ad una installazione temporanea, oppure quando si desideri poterlo smontare facilmente, per cui non deve essere stuccato, l’estensione 170 può essere ridotta a zero. In questo caso gli elementi che costituiscono il pavimento saranno a contatto.

Come già anticipato, lo strato in gres porcellanato 150 viene incollato a caldo sulla faccia superiore della lamina di acciaio 130 con un adesivo 140, in accordo con l’insegnamento di Paganelli citato come priorità. Ciò indurrà nello strato in gres porcellanato, al quale la lamina è incollata, uno stato di compressione.

In questa realizzazione preferita, lo strato di adesivo 140 è un Hot Melt PUR, applicato con una spalmatrice a rullo e immediatamente fatto aderire grazie alla pressatura a calandra, che avviene in un singolo passaggio, senza alcun tempo di mantenimento della pressione. Mantenendo fede alla caratteristica di basso impatto ambientale del prodotto, l’adesivo preferito sarà un Hot Melt PUR con una minima emissione di sostanze organiche volatili (VOC). Oltre a questo, l’adesivo non contiene solventi, non contiene acqua e sviluppa una forte presa immediata (tack) Immediatamente dopo la prima operazione di incollaggio, il composito porcellanato-acciaio viene incollato nuovamente sul substrato. In una prima realizzazione preferita di questa invenzione, il substrato è costituito da fibra di legno impregnata e pressata (MDF o HDF) con incastri maschio-femmina secondo la tecnica nota.

In una seconda realizzazione preferita il substrato è realizzato in plastica, sotto forma di vassoio, di telaio con incastri a clip sui bordi, secondo la tecnica nota, come illustrato in Figura 2.

La superficie rimasta libera della lamina di acciaio viene poi spalmata con l’adesivo 120 HotMeltPUR, utilizzando un seconda spalmatrice a rullo. Immediatamente dopo, il substrato 110 viene accoppiato al composito porcellanato-acciaio e passato sotto una seconda pressa a calandra, senza tempo di permanenza. Mantenendo fede alla caratteristica di basso impatto ambientale del prodotto, l’adesivo preferito sarà un Hot Melt PUR con una minima emissione di sostanze organiche volatile (VOC). Oltre a questo, l’adesivo non contiene solventi, non contiene acqua e sviluppa una forte presa immediata (tack). All’uscita della seconda calandra il prodotto è pronto per il confezionamento.

Il procedimento completo comprende due fasi di spalmatura seguite da due fasi di calandratura. Nella precedente realizzazione di questo trovato, i due procedimenti di incollaggio e calandratura sono realizzati in sequenza sulla stessa linea di produzione, attrezzata con due spalmatrici a rullo e due calandre, in modo da ottenere la massima produttività. Questa soluzione impiantistica consente di ottenere costi più bassi a fronte di un investimento più elevato.

Una realizzazione alternativa di questo trovato consiste nel realizzare le due operazioni di spalmatura e di calandratura non in sequenza sulla stessa linea di produzione attrezzata con doppi applicatori, ma realizzare il prodotto passandolo due volte su di una linea più semplice, equipaggiata con un solo applicatore e una sola calandra. Secondo questo metodo, la prima fase di incollaggio dovrà avvenire sempre sotto riscaldamento, ovvero tutti i componenti del sistema dovranno essere preriscaldati ad una determinata temperatura, secondo gli insegnamenti del brevetto citato come priorità, in modo da ottenere uno stato di pre-compressione sullo strato di gres porcellanato. La seconda operazione di incollaggio può essere realizzata utilizzando la stessa macchina ma senza eseguire necessariamente il preriscaldamento, in quanto non è possibile mantenere uno stato di compressione sulla fibra di legno, in quanto ha un modulo di elasticità troppo basso.

Per facilitare la posa, il substrato in fibra di legno possiede un sistema di incastri, realizzati secondo la tecnica nota sulla parte sporgente del substrato. A solo scopo illustrativo, la Figura 1 mostra un incastro tipo maschio femmina sul bordo del substrato. Un profilo maschio (lingua) 220 si estende oltre il bordo sul lato sinistro, mentre un incastro femmina (scanalatura) 210 si estende sul lato destro. Come illustrato in Figura 1, questi incastri maschio-femmina non si estendono all’interno dello strato di gres porcellanato 150 e non interessano la lamina di acciaio 130. Le sagome dei due profili sono complementari: la sagoma maschio 220 si trova sul lato opposto della sagoma femmina 210, in modo che la femmina 210 di un pezzo del presente trovato possa agganciarsi con il maschio 220 del pezzo adiacente . Preferibilmente, il maschio 220 e la scanalatura femmina 210 sono realizzati su almeno due lati paralleli delle lastre del pavimento ingegnerizzato costituito dal materiale composito porcellanato-acciaio-substrato. La realizzazione più idonea, però, prevede che gli incastri maschio-femmina siano realizzati su tutti e quattro i lati delle piastre, in modo da garantire che il pavimento rimanga perfettamente planare, una volta installato.

Grazie alla elevata stabilità del nuovo pavimento ingegnerizzato costituito dal materiale composito porcellanatoacciaio-substrato realizzato secondo gli insegnamenti di questo trovato, non è più necessario installare un sottofondo. In questo modo il nuovo pavimento può essere posato in modo flottante, semplicemente agganciando i singoli pezzi uno con l’altro, come illustrato nelle Figure 2 e 3. In queste applicazioni flottanti, gli incastri complementari maschio-femmina possono anche essere incollati. Questa soluzione è suggerita nel caso che il disegno dell’incastro maschio-femmina non sia di tipo auto-bloccante. Esistono adesivi specifici per questa applicazione. Se lo si desidera, questo tipo di pavimento può essere installato in modo flottante anche sopra pavimentazioni esistenti (ad esempio: laminati, vinile, piastrelle ceramiche e perfino tappeti a pelo compatto). Alternativamente, questo tipo di pavimento può anche essere incollato direttamente al vecchio pavimento, utilizzando un adesivo adeguato, a base poliuretanica o comunque a base polimerica.

I risultati dei test di laboratorio ottenuti con le lastre di composito porcellanato-acciaio-substrato superano di molte volte il livello previsto dalle normative internazionali per il gres porcellanato tradizionale. Il superamento non avviene nella misura del 10%, 20% o 30%, ma di una, due, tre e fino a 50 volte quanto prescritto per i pavimenti di gres porcellanato dai metodi dell'International Standard Organization (ISO) o dell'American Standard Test Method (ASTM)! Qualsiasi persona esperta del settore e della tecnica nota considera questi risultati semplicemente impossibili per un pavimento ingegnerizzato in gres porcellanato flottante!

Segue una tabella comparativa tra i requisiti prescritti dalle norme ISO e/o ASTM e quanto raggiunto dal presente trovato: TEST Unità di Norma Norma Porcelanato- Numero di misura ISO ASTM acciaio- volte il valore substrato specificato

Resistenza Nm 0,28 0,10 4 da14 a 40 all’urto –

volte caduta di

una palla di

acciaio

Resistenza Numero di 900 45000 50 volte al carico giri con un

dinamico carico di 408

(Robinson Kg su ruote

Test – ASTM di gomma

C627)

Resistenza lb 250 630 2,5 volte meccanica al

Kg 113,4 272,2

carico

concentrato

ASTM C648

Resitenza N 71 145 2 volte alla flessione

ISO 10545-4

ESEMPIO n° 1

Un elemento per pavimentazione composito in gres porcellanato-acciaio-substrato dove l'accoppiamento tra la porcellana e l'acciaio è ottenuto seguendo il brevetto citato come priorità.

Il rivestimento di gres porcellanato avente dimensioni esterne di 150 mm x 900 mm e spessore di 4.5 mm. Il rivestimento di gres avente 0.05% di assorbimento d'acqua ed un modulo di rottura di 50 Mpa. La peculiarità caratteristica del rivestimento di porcellanato è che la superficie da spalmare con la colla ha un disegno costituito da linee larghe 2 mm e distanziate 2 mm, che lasciano tra loro una depressione profonda 0,2 mm. La superficie risultante del retro della piastrella di porcellanato è quasi liscia (a differenza del tradizionale disegno a tavoletta di cioccolato tipico delle piastrelle di porcellanato tradizionali).

Lo strato di acciaio essendo composto da acciaio galvanizzato di spessore 0,12 mm, Modulo di Snervamento Rp02>600 Mpa e Modulo di Elasticità E>180 GPa.

Il substrato essendo composto da Fibra di legno impregnata e pressata di Media Densità (MDF) con spessore di 5 mm, e giunti maschio-femmina lungo tutto il perimetro, essendo il maschio su un lato e la femmina sul lato parallelo opposto. Il substrato di MDF impregnato è resistente all'umidità, al fuoco ed alla muffa. In alternativa è possibile utilizzare Fibra di legno impregnata e pressata di Alta Densità (HDF). Per eliminare il problema delle variazioni di dimensione del substrato dovute alle variazioni di umidità e temperatura, il substrato in fibra di legno è inciso, secondo la tecnica nota, con scanalature parallele perpendicolari al alto lungo, della larghezza di 2 mm, con una profondità tale da lasciare 2 mm di substrato non inciso e distanti le une dalle altre 3 cm.

Il rivestimento di gres porcellanato è pre-riscaldato e spalmato con colla Hot Melt PUR (Kleiberit 709.6.0067). La lamina di acciaio è pre-riscaldata ed immediatamente centrata quindi applicata sul retro del rivestimento di porcellanato. Immediatamente dopo l'accoppiamento, il composito porcellanatoacciaio è pressato in un singolo passaggio sotto ad una calandra a doppio rullo, mentre ancora caldo (35-45°C).

Mentre il composito a doppio strato è ancora caldo, la superficie libera dell'acciaio è spalmata con la stessa colla Hot Melt PUR. Immediatamente dopo, lo strato di substrato in MDF impregnato e scanalato viene centrato e quindi applicato sul composito porcellanato-acciaio, per ottenere il nuovo composito porcellanato-acciaio-substrato. Il composito a triplo strato viene quindi passato attraverso una calandra a doppio rullo per assicurare l'adesione. Dopo questa operazione il prodotto è pronto per il confezionamento. La colla Hot Melt PUR impiegherà alcuni giorni per la polimerizzazione completa, quindi il prodotto non può essere messo in opera per alcuni giorni, tipicamente una settimana

Una volta completamente polimerizzato, le singole lastre possono essere unite assieme, grazie ai giunti maschio-femmina e, immediatamente dopo, è già possibile camminare sulla nuova superficie.

ESEMPIO N° 2

Un elemento da pavimentazione composito porcellanatoacciaio-substrato dove l'accoppiamento tra il gres porcellanato e l'acciaio è ottenuto secondo il brevetto citato come priorità.

Il rivestimento ceramico essendo di dimensioni esterne 200 mm x 1200 mm e dallo spessore di 6 mm. Il rivestimento di gres avente 0.05% di assorbimento d'acqua ed un modulo di rottura di 55 Mpa. La peculiarità caratteristica del rivestimento di porcellanato è che la superficie da spalmare con la colla ha un disegno costituito da linee larghe 2 mm e distanziate 2 mm, che lasciano tra loro una depressione profonda 0,2 mm. La superficie risultante del retro della porcellana è quasi liscia (a differenza del tradizionale disegno a barretta di cioccolato tipico delle piastrelle di porcellanato tradizionali).

Lo strato di acciaio essendo composto da acciaio galvanizzato di spessore 0,12 mm, Modulo di Snervamento Rp02>500 Mpa e Modulo di Elasticità E>180 GPa.

Il substrato essendo costituito di Polypropylene stampato per iniezione, con clip laterali ad incastro maschio-femmina.

Il rivestimento di gres porcellanato è pre-riscaldato e spalmato con colla Hot Melt PUR (Kleiberit 709.6.0067). La lamina di acciaio è pre-riscaldata ed immediatamente centrata quindi applicata sul retro del rivestimento di porcellanato. Immediatamente dopo l'accoppiamento, il composito porcellanatoacciaio è pressato in un singolo passaggio sotto ad una calandra a doppio rullo, mentre ancora caldo (35-45°C). Il prodotto è quindi impilato, per essere poi processato nuovamente per l'adesione del substrato alla superficie libera dell'acciaio sotto al rivestimento di porcellanato.

Il prodotto semi-lavorato essendo quindi ricaricato sulla linea di accoppiamento. La superficie libera dell'acciaio è spalmata con la stessa colla Hot Melt PUR. Immediatamente dopo il substrato viene centrato, trattato con una torcia al plasma per assicurare l'adesione e quindi applicato sul composito porcellanato-acciaio, per ottenere il composito porcellanatoacciaio-substrato. Il composito a tre strati viene quindi passato attraverso una calandra a doppio rullo per assicurare l'adesione.

Dopo questa operazione il prodotto è pronto per il confezionamento.

La colla Hot Melt PUR impiegherà alcuni giorni per la polimerizzazione completa, quindi il prodotto non può essere messo in opera per alcuni giorni, tipicamente una settimana. Una volta completamente polimerizzato, le singole lastre possono essere unite assieme, grazie ai giunti a clip maschio-femmina e, immediatamente dopo, è già possibile camminare sulla nuova superficie.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento composito per pavimentazione caratterizzato dal fatto che è costituito da tre strati, nell’ordine: a. Un primo strato in materiale gres porcellanato b. Un secondo strato costituito da una lamina o foglio di acciaio c. Un terzo strato costituito da un substrato di supporto; in cui l’insieme di detti primo e secondo strato forma un composito gres porcellanato-acciaio in cui la lamina di acciaio induce nell’unito strato in gres porcellanato, alla quale è incollata, uno stato di compressione; in cui l’insieme di detti primo e secondo strato è a sua volta incollato sul substrato di supporto; in cui detto substrato di supporto è provvisto di mezzi di fissaggio laterali per unire meccanicamente ulteriori e simili elementi compositi da pavimentazione.
2. 2. Un elemento per pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fissaggio laterali attuano sistemi ad incastro maschio-femmina o con clip ad incastro laterale.
3. 3. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le dimensioni del substrato, escludendo i mezzi di fissaggio laterali, è maggiore della dimensione del rivestimento di porcellanato di almeno 0,5 mm ed al massimo 5 mm.
4. 4. Un elemento per pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo spessore dello strato di gres porcellanato è compreso nell'intervallo tra 3 mm e 12 mm, mentre lo spessore della lamina di acciaio è compreso nell'intervallo tra 0,1 mm e 0,2 mm.
5. 5. Un elemento per pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la lamina di acciaio essendo costituita da uno dei seguenti acciai: Acciaio galvanizzato a caldo (HDGS); Acciaio galvanizzato elettroliticamente (EGS); Banda Stagnata (TPS); Banda Cromata (ECCS); Acciaio galvanizzato e pre-verniciato (PPGI); Acciaio Inossidabile.
6. 6. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo spessore del substrato è compreso nell'intervallo tra 2 mm e 10 mm.
7. 7. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la dimensione della lamina di acciaio è minore di quella del rivestimento ceramico per almeno 1 mm (per ciascun lato) ed al massimo 3 mm (per ciascun lato).
8. 8. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il substrato è costituito almeno in parte da almeno uno di detti elementi: a. Fibra di legno pressata a Media Densità (MDF), b. Fibra di legno impregnata e pressata a Media Densità o Alta Densità (HDF), c. Polipropilene o Polivinilcloruro o Polietilene ad alta densità stampato per iniezione.
9. 9. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il substrato è incollato al composito porcellanato-acciaio utilizzando una resina Hot Melt PUR oppure utilizzando una resina Poliuretanica bicomponente.
10. 10. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il substrato è incollato al composito porcellanato-acciaio utilizzando un adesivo bi-componente Metil Metacrilato (MMA).
11. 11. Un elemento da pavimentazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il substrato è incollato al composito porcellananato-acciaio utilizzando una resina bi-componente Epossidica oppure utilizzando una resina mono-componente Epossidica termicamente attivata.