СИСТЕМА И СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ, НЕ ТРЕБУЮЩЕЙ ЗАТИРКИ

Настоящее изобретение относится, в общем, к керамическим плиткам для напольных и стеновых покрытий.

Более конкретно, оно относится к системе керамической плитки, не требующей применения затирочного состава к керамическим плиткам после установки.

Керамические плитки широко используются для напольных и стеновых покрытий, жилого и служебного назначения. Керамическая плитка универсальна, и используется для напольных и стеновых покрытий веками. Керамические плитки имеются в наличии практически неограниченной цветовой гаммы и могут устанавливаться также в неограниченном числе конструкций. Керамическая плитка часто является лучшим выбором для напольных и стеновых покрытий, вследствие своей прочности и эстетических качеств. Хотя многие керамические плитки изготавливают из керамических составов (обоженной глины), их можно выполнить из различных природных и синтетических материалов, включающих в себя, но без ограничения этим, гранит, кварц, мрамор, аргиллит, пластик, дерево или другой подходящий материал.

Керамическая плитка создает прочный компонент и может иметь покрытие, чтобы быть по существу непроницаемой для воды и других жидкостей. Когда керамические плитки устанавливают, их, в общем, укладывают бок о бок на поверхность, такую как пол или стена. Обычно, клеящий состав используют, как основание для прикрепления керамических плиток к поверхности и затем накладывают затирку поверх и между керамическими плитками для дополнительного связывания керамических плиток с поверхностью и заполнения зазоров между смежными керамическими плитками. Хотя она не является непроницаемой для воды и влаги, затирка создает барьер, уменьшающий влажность между керамическими плитками и за ними. Указанный этап затирки керамических плиток является трудоемким и представляет значительную часть трудозатрат, которые включает в себя обычная установка керамической плитки.

Вследствие больших затрат времени и трудоемкости установки керамической плитки, установка плитки квалифицированными рабочими обычно является весьма дорогой. При этом, многим домовладельцам необходима установка керамической плитки в их собственных домах. К сожалению, процесс установки является чрезвычайно долгим, и многие домовладельцы не хотят тратить время, необходимое для удовлетворительной установки.

В последние годы производители предприняли попытки выработки решений по производству керамической плитки для простой самостоятельной установки. Одна такая попытка описана в патентной публикации США № US 2004/0031226, под названием «Напольные покрытия с предварительно приклеенным гребнем и шпунтом», авторы Miller и др. В ней раскрыта многослойная «керамическая плитка» с использованием заранее нанесенного клея для скрепления вместе керамических плиток. Хотя такая система проще в установке, чем традиционные керамические плитки, она все равно требует наложения отдельной затирки и использует многослойный материал вместо сплошной керамической плитки. Многослойный материал может являться не таким прочным, как традиционные материалы, такие, как керамическая или каменная плитка. Кроме того, от установщика требуется наложение не упорядоченного состава затирки на керамическую плитку, как части процесса установки.

Предыдущая попытка произвести простую в установке керамическую плитку описана в патенте США № 2693102 под названием «Шпунтовая стеновая керамическая плитка». Патент 102 описывает систему синтетических стеновых керамических плиток защелкивающихся друг с другом. К сожалению, данная керамическая плитка практически не применима по существу для рифленых материалов, таких, как керамика, гранит или мрамор. В патенте 102 керамические плитки получаются литьем в одинаковой структуре из одного материала и жесткие материалы нельзя отформовать в используемой опорной структуре, предлагаемой в патенте. Такое ограничение может ограничивать эстетические качества, имеющихся керамических плиток.

Соответственно, в области техники существует необходимость создания системы керамической плитки, простой в установке.

Кроме того, в области техники существует необходимость создания системы керамической плитки, без применения затирки керамической плитки после установки.

Дополнительно, в области техники существует необходимость создания простой в установке системы керамической плитки, использующей прочные плиточные материалы.

Кроме того, в области техники существует необходимость создания системы керамической плитки, которая в основном использует традиционные керамические плиточные материалы, но исключает необходимость затирки.

Описанная кратко, керамическая плитка может иметь, по меньшей мере, один соединительный элемент, при совмещении соединяющийся с соединительным элементом примыкающей керамической плитки, так, чтобы примыкающие керамические плитки могли быть надежно скреплены или связаны друг с другом без использования затирки. Совмещающиеся соединительные элементы могут включать в себя вставные соединительные элементы и охватывающие соединительные элементы, выполненные для скрепления примыкающих керамических плиток.

Можно использовать различные плиточные системы. Например, в одной плиточной системе, являющейся примером, отдельные керамические плитки могут включать в себя только вставные соединительные элементы и только охватывающие соединительные элементы. В другом примере отдельные керамические плитки могут включать в себя два вставных соединительных элемента и два охватывающих соединительных элемента, размещенных либо на примыкающих или на противоположных кромках керамических плиток. В еще одном примере отдельные керамические плитки могут иметь другие комбинации вставных и охватывающих соединительных элементов, расположенных на одной или нескольких кромках керамических плиток. Приведенные выше примеры предназначены только для иллюстрации и никак не являются ограничивающими, напротив, много различных вариантов осуществления, являющихся примерами должны быть понятны специалисту в данной области техники.

Система керамической плитки, не требующей затирки, включает в себя множество керамических плиток, не требующих затирки. Каждая керамическая плитка, не требующая затирки, может включать в себя прочный компонент или слой, расположенный на верней поверхности основы, первый соединительный элемент, расположенный на кромке, или боковой поверхности основы, и второй соединительный элемент, расположенный на другой боковой поверхности основы. По меньшей мере, участок основы может продолжаться за пределами прочного компонента. Основа может поддерживать разнос между прочными компонентами примыкающих керамических плиток, не требующих затирки. Первый соединительный элемент и соответствующий второй соединительный элемент примыкающей керамической плитки может иметь конфигурацию для соединения двух примыкающих керамических плиток, не требующих затирки. По меньшей мере, участок первого соединительного элемента может располагаться, по меньшей мере, под участком прочного компонента примыкающей керамической плитки, когда две примыкающих керамических плитки, не требующих затирки, соединяются.

В других вариантах керамические плитки, не требующие затирки, могут включать в себя прочный компонент, расположенный на поверхности основы, первый соединительный элемент, расположенный на кромке основы, и второй соединительный элемент, расположенный на другой кромке, такой, как противоположная кромка, основы. Первый соединительный элемент и второй соединительный элемент основы могут продолжаться за пределами прочного компонента. Первый соединительный элемент и второй соединительный элемент керамической плитки, не требующей затирки, могут быть выполнены для соединения керамической плитки, не требующей затирки, с примыкающей керамической плиткой, не требующей затирки. По меньшей мере, участок основы может проходить вертикально для образования по существу непрерывной поверхности с прочным компонентом.

Различные другие варианты осуществления изобретения направлены на создание способа изготовления керамической плитки, не требующей затирки. Один такой способ включает в себя создание прочного компонента, литье основы для размещения, по меньшей мере, участка прочного компонента, скрепление прочного компонента с основой, и фрезерование, по меньшей мере, участка основы для создания первого соединительного элемента на боковой кромке основы и второго соединительного элемента на другой кромке основы.

Другие варианты осуществления изобретения направлены на получение напольных покрытий. Примеры напольных покрытий включают в себя элементы напольных покрытий, имеющие, по меньшей мере, синтетическую опорную структуру и декоративный элемент. Декоративный элемент можно выбрать из натурального камня, терракоты, керамической плитки или искусственного камня. Декоративный элемент может опираться, как напрямую, так и не напрямую, на опорную структуру и, по меньшей мере, частично образовывать верхнюю сторону элемента напольного покрытия. Опорная структура может иметь, по меньшей мере, первую пару противоположных сторон, включающих в себя соединительные части, которые могут быть реализованы, по существу, как часть вставного соединения и часть охватывающего соединения. Соединительные части могут снабжаться вертикально действующими фиксирующими участками, которые, когда соединительные части двух таких элементов напольного покрытия взаимодействуют друг с другом, осуществляют фиксацию в вертикальном направлении. Соединительные части могут снабжаться горизонтально действующими фиксирующими участками, которые, когда соединительные части двух таких элементов напольного покрытия взаимодействуют друг с другом, осуществляют фиксацию в горизонтальном направлении. Соединительные части могут иметь тип, обеспечивающий соединение двух таких элементов напольного покрытия друг с другом по сторонам посредством соединения одного из данных элементов напольного покрытия с соответствующей вставной частью, посредством поворотного или плоского перемещения в охватывающую соединительную часть другого элемента напольного покрытия. Вставная соединительная часть может выступать, по меньшей мере, частично за пределы верхней кромки рассматриваемой стороны. В некоторых случаях, горизонтально действующий фиксирующий участок, в соединенном состоянии двух таких элементов напольного покрытия или керамических плиток, размещается вертикально под прочным компонентом, по меньшей мере, одной из керамических плиток. Прочный компонент может быть образован декоративным элементом. Вертикально действующие фиксирующие участки могут, по существу, иметь форму гребня и шпунта, которые при соединенном состоянии двух таких элементов напольного покрытия или керамических плиток, предпочтительно, полностью или частично соединяются вертикально под участком синтетической опорной структуры или основы, при этом данный участок основы продолжается горизонтально за пределы упомянутого прочного компонента или упомянутого декоративного элемента, по меньшей мере, одной из упомянутых керамических плиток. Возможно образование контактных поверхностей между гребнем и шпунтом. Контактные поверхности могут предотвращать или ограничивать вертикальное перемещение двух керамических плиток или элементов напольного покрытия в их соединенном состоянии. По меньшей мере, одна из контактных поверхностей, размещенная на верхней стороне гребня, может размещаться на плоскости (то есть, горизонтальной плоскости), пересекающей декоративный элемент, образующий прочный компонент. Вместо размещения на плоскости, рассмотренная поверхность может также показывать точку контакта, размещенную самой близкой к прочному компоненту и размещенную в горизонтальной плоскости, пересекающей декоративный элемент, образующий прочный компонент.

Другие варианты осуществления изобретения направлены на создание способов изготовления элементов напольного покрытия. Способ может включать в себя создание полуфабриката изделия, включающего в себя, по меньшей мере, опорную структуру и декоративный элемент, и выполнение станочной обработки, по меньшей мере, на участке кромки полуфабриката. Более конкретно, станочную обработку можно выполнить на участках кромки опорной структуры полуфабриката изделия для изготовления, по меньшей мере, части соединительных частей, подлежащих выполнению на кромке.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения должны стать ясными после прочтения следующего подробного описания, приведенного вместе с прилагаемыми чертежами.

Предмет изобретения конкретно указан и точно заявлен в формуле изобретения, следующей за подробным описанием. Упомянутые выше и другие задачи, признаки и преимущества изобретения становятся ясными из следующего подробного описания с соответствующими чертежами, на которых:

на Фигуре 1 схематично показана керамическая плитка согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фигуре 2 схематично показано сечение керамической плитки согласно друг варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фигуре 3 схематично показаны две примыкающие керамические плитки согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

на Фигуре 4 схематично показан способ изготовления керамической плитки согласно варианту осуществления настоящего изобретения, являющемуся примером.

Подробное описание объясняет варианты осуществления изобретения, вместе с преимуществами и признаками, в виде примера, со ссылкой на чертежи.

При использовании в данном документе, термин «расположен» в общем, означает размещенный или около или на. Кроме того, термин расположен предназначен для включения в себя элемента, интегрально или съемно соединенного с другим элементом, а также предметов просто помещенных на другой элемент. Дополнительно к этому, должно быть понятно, что когда элемент именуют «расположенным на» другом элементе, он может находиться непосредственно на другом элемент или промежуточные элементы могут находиться между ними. По контрасту, когда элемент именуют «расположенным непосредственно на» другом элементе, промежуточные элементы отсутствуют.

На Фигуре 1, керамическая плитка, не требующая затирки согласно варианту осуществления настоящего изобретения, являющемуся примером, в общем, показана позицией 100. Керамическая плитка 100, не требующая затирки, включает в себя прочную поверхность или компонент 102, расположенный на основе 104. Прочная поверхность 102 может быть скреплена с основой 104 с использованием множества различных способов (например, клеем). Прочная поверхность 102 может являться керамическим составом (обоженной глиной), или может быть выполнена из различных природных или синтетических материалов, включающих в себя, но без ограничения этим, гранит, кварц, мрамор, аргиллит, пластик, дерево, или другой подходящий материал. Основа 104 может быть сконструирована из подходящего материала, являющегося химически стойким, устойчивым к образованию пятен, не пористым и формуемым с точностью в достаточных пределах. В вариантах осуществления, являющихся примерами, основа 104 выполнена из полимерного материала. Хотя керамическая плитка 100, не требующая затирки, показана квадратной, должно быть ясно, что керамические плитки, исключающие затирку, альтернативных форм (например, шестиугольные, восьмиугольные, треугольные и тому подобные) также могут быть предложены.

В вариантах осуществления, являющихся примерами, основа 104 разработана с размером, превышающим размер прочной поверхности 102, чтобы можно было расположить прочную поверхность 102 в пределах шпунта, образованного в основе 104. Верхняя поверхность прочной поверхности 102 и верхняя поверхность основы 104 могут образовывать непрерывную поверхность, если необходимо. Основа 104 включает в себя краевой участок 106, расположенный вдоль боковых кромок или стенок основы 104. Краевой участок 106 дополнительно включает в себя первый соединительный элемент (не показано) и второй соединительный элемент (не показано), которые могут быть расположены на противоположных или примыкающих сторонах керамической плитки 100, не требующей затирки. Первый соединительный элемент и второй соединительный элемент разработаны такими, что могут использоваться для соединения вместе одной или нескольких примыкающих керамических плиток 100, не требующих затирки.

Керамическая плитка 100, не требующая затирки, может также включать в себя слой стяжки, который может действовать, как барьер для влаги или звукоизоляция. Кроме того, стяжка может выполнять функцию выравнивания поверхности. Дополнительно, стяжка может служить местом применения клея, или сама являться клеем для прикрепления керамических плиток на поверхность установки, такую, как пол или стена. Состав слоя стяжки может зависеть от предназначения слоя стяжки. Например, слой стяжки может быть многослойным, составленным из нескольких четко выраженных слоев, каждый из которых разработан для выполнения конкретной функции. Стяжка может крепиться к основе 104 керамической плитки 100, не требующей затирки с использованием клея или другого подходящего средства.

В варианте осуществления, являющемся примером, по меньшей мере, участок краевого участка 106, может быть выполнен из полимерного материала и предпочтительно из полиуретанового материала, такого как ELASTOCASTr70654 производства BASF^®. ELASTOCASTr70654 является непигментированным, твердости 77-79 по шкале Shore D, уретановым эластомером, разработанным для сечений толщиной до 3 дюймов (76 мм), имеющим внутреннюю клейкость. Также предложено использование другого полиуретанового материала в краевом участке 106. Данные, показанные в Таблице 1, могут быть полезны для производства материала, используемого в краевом участке 106 согласно варианту осуществления изобретения, являющемуся примером. Данные приводятся только в качестве примера, и не предназначены для ограничения объема изобретения.

Альтернативно, можно использовать другие полимеры, такие, как полиамиды, виниловые полимеры и полиолефины. Также как для основы 104, краевой участок 106 может быть выполнен из материала, являющегося химически стойким, устойчивым к образованию пятен, не пористым, и формуемым с достаточной точностью. Кроме того, для краевого участка 106 могут быть необходимы уплотняющие свойства, чтобы препятствовать проникновению влаги между керамическими плитками и за плитки и/или свойства склеивания для минимизирования предотвращения перемещения или сдвига керамических плиток.

Для минимизирования использования полимерного материала в основе 104 и/или краевом участке 106, можно использовать, при необходимости, наполнитель. Конкретные наполнители, которые можно использовать, включают в себя карбонаты, такие как карбонат кальция (CaCO₃), и тому подобное; окислы металлов, таких, как алюминий (Al₂O₃), цирконий, (ZrO₂), песок или окись кремния (SiO₂), и тому подобное; и аналогичные материалы. Кроме того, кусочки или частицы вторичных материалов, таких как керамическая плитка, известково-натриевое стекло, и тому подобное, можно также использовать в качестве наполнителя. Также возможно использование комбинаций наполнителей.

Помимо простого уменьшения стоимости изготовления и/или веса готовой продукции, использование материала наполнителя в основе 104 и/или краевом участке 106 может придавать много полезных свойств керамической плитке, не требующей затирки, и системе, раскрытым в данном документе. Например, одна или несколько из следующих позиций: коэффициент (α) теплового расширения, стойкость к ультрафиолетовому (UV) облучению, цвет и прочность на растяжение основы 104 и/или краевого участка 106 можно выполнить соответствующими конкретному практическому применению или предпочтению посредством добавления наполнителя в полимерный состав, используемый для изготовления данных компонентов.

На Фигурах 2-3, показано соединение первой керамической плитки 200, не требующей затирки, со второй керамической плиткой 300, не требующей затирки. Первый соединительный элемент 220 и второй соединительный элемент 340 выполняют функцию соединения первой керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки. Первый соединительный элемент 220 первой керамической плитки 200, не требующей затирки, включает в себя первый поддающийся изгибу участок 222 и шпунт 224. Второй соединительный элемент 340 второй керамической плитки 300, не требующей затирки, включает в себя гребень 346 и корпусной участок 348. Шпунт 224 первого соединительного элемента 220 выполнен с возможностью размещения корпусного участка 348 и гребня 346 второго соединительного элемента 340. После установки в шпунт 224 первого соединительного элемента 220, корпусной участок 348 и гребень 346 контактируют с первым поддающимся изгибу участком 222 и шпунтом 224, соответственно. В одном варианте осуществления изобретения гребень 346 и первый поддающийся изгибу участок 222 выполнены с возможностью изгиба, по меньшей мере, первого поддающегося изгибу участка во время соединения керамической плитки 200, не требующей затирки и второй керамической плитки 300, не требующей затирки. Кроме того, гребень 346 и первый поддающийся изгибу участок 222 разработаны так, что, по меньшей мере, первый поддающийся изгибу участок 222 возвращается к своему нормальному не изогнутому положению после того, как керамическая плитка 200, не требующая затирки, и вторая керамическая плитка 300, не требующая затирки, соединяются, для предотвращения разделения керамических плиток. Контактная поверхность между упомянутым гребнем 346 и упомянутым шпунтом 224 также выполнена на верхней стороне упомянутого гребня 346, при этом, упомянутая контактная поверхность размещена в горизонтальной плоскости, пересекающей декоративный элемент, образующий упомянутую прочную поверхность 102.

Как показано на Фигуре 3, первый поддающийся изгибу участок 222 включает в себя увеличенный участок на своем дальнем конце, имеющий наклонную внутреннюю поверхность. Кроме того, корпусной участок 348 второго соединительного элемента 340 также включает в себя наклонную поверхность на своем ближнем конце. Наклонная внутренняя поверхность первого поддающегося изгибу участка 222 разработана так, чтобы иметь, по существу дополнительный угол к данному корпусному участку 348 второго соединительного элемента 340. Первый поддающийся изгибу участок 222 выполнен с возможностью скользящего контакта с корпусным участком 348 во время соединения керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки. Дополнительно к этому, наклонные поверхности первого поддающегося изгибу участка 222 и корпусного участка 348 можно использовать для надлежащей установки керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки во время соединения. В вариантах осуществления изобретения, являющихся примерами, наклонные поверхности первого поддающегося изгибу участка 222 и корпусного участка 348 выполняют функцию удержания керамической плитки 200, не требующей затирки и второй керамической плитки 300, не требующей затирки, установленными надлежащим образом, когда керамические плитки соединяются друг с другом. Упомянутые наклонные внутренние поверхности, как упомянутого корпусного участка 348, так и упомянутого увеличенного участка 342, образуют горизонтально действующие фиксирующие участки, которые в соединенном состоянии размещены вертикально под прочной поверхностью 102, по меньшей мере, одной из упомянутых керамических плиток 200-300.

В вариантах осуществления изобретения, являющихся примерами, гребень 346 размещен на дальнем конце второго соединительного элемента 340 и проходит по существу горизонтально и наружу от второй керамической плитки 300, не требующей затирки. Упомянутый гребень 346 упомянутого второго соединительного элемента 340 и упомянутый шпунт 224 первого соединительного элемента 220 являются вертикально действующими фиксирующими участками и полностью соединяются вертикально под участком синтетической опорной структуры или основы 104, при этом данный участок основы 104 продолжается горизонтально за пределы упомянутой прочной поверхности 102 или упомянутого декоративного элемента, по меньшей мере, одной из упомянутых керамических плиток 200-300.

В вариантах осуществления изобретения, являющихся примерами, первая керамическая плитка 200, не требующая затирки, может соединяться со второй керамической плиткой 300, не требующей затирки защелкиванием или вталкиванием второго соединительного элемента 340 второй керамической плитки 300, не требующей затирки, в первый соединительный элемент 220. В одном варианте осуществления изобретения, поперечный или горизонтальный элемент необходим для соединения надлежащим образом первой керамической плитки 200 не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки. Дополнительно к этому, во время соединения керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки, второй соединительный элемент 340 второй керамической плитки 300, не требующей затирки может фиксироваться в нужном положении после вставления в шпунт 224 первого соединительного элемента 220. Кроме того, во время соединения первой керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки, первый, поддающийся изгибу участок 222, может изгибаться для вмещения вставки первого корпусного участка 348 в шпунт 224. После соединения первой керамической плитки 200, не требующей затирки, и второй керамической плитки 300, не требующей затирки, первый поддающийся изгибу участок 222 возвращается к своему нормальному не изогнутому положению и остается в контакте с корпусным участком 348. В вариантах осуществления изобретения, являющихся примерами, первая керамическая плитка 200, не требующая затирки, и вторая керамическая плитка 300, не требующая затирки, могут быть разделены друг от друга поворотным рассоединением первой керамической плитки 200, не требующей затирки, от второй керамической плитки 300, не требующей затирки, предпочтительно без повреждения соответствующих керамических плиток и их соединительных элементов. Констатируем, что в состоянии полного соединения соответствующих керамических плиток 200-300, не требующих затирки, является возможным, выгиб наружу первого поддающегося изгибу участка 222 над уровнем под поверхностью упомянутых керамических плиток 200-300. Такой выгиб может создавать дополнительно уплотненное соединение, особенно в горизонтальном направлении, при этом, прочно предотвращая разделение двух соединенных керамических плиток в упомянутом горизонтальном направлении.

На Фигуре 4, показан обозначенный позицией 400 способ изготовления керамических плиток согласно варианту осуществления настоящего изобретения, являющегося примером. Во время первого этапа способа 400 создают прочную поверхность 402 и вставляют в форму 404. После установки прочной поверхности 402 в форму 404 вокруг участка прочной поверхности 402 может быть образована основа 406. В одном варианте осуществления изобретения, основа 406 является пластиком, изготовленным литьем под давлением или реактивным литьем под давлением (RIM) вокруг прочной поверхности 402. Основа 406 образуется вокруг прочной поверхности 402 для создания керамической плитки 408, не требующей затирки. Затем керамическая плитка 408, не требующая затирки, обрабатывается рядом инструментов 410, используемых для создания одного или нескольких бортов 412 вокруг кромок керамической плитки 408. В одном варианте осуществления изобретения инструментами 410 можно выполнять фрезерование, одной или несколькими фрезами, установленными в разных положениях и под разными углами по отношению к керамической плитке 408, не требующей затирки. Как показано на Фигуре 4, борта 412, включающие в себя первый и второй соединительные элементы, могут проходить по всей длине одной стороны основы 406, тем самым упрощая процесс фрезерования.

Хотя описаны варианты осуществления изобретения, являющиеся примерами, должно быть понятно, что специалисты в данной области техники, как сейчас, так и в будущем, могут выполнять различные усовершенствования и улучшения, подпадающие под объем нижеследующей формулы изобретения. Данная формула изобретения подразумевает поддержание надлежащей защиты впервые описанного изобретения.