УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ И ВЫРАВНИВАНИЯ ПЛИТКИ (ВАРИАНТЫ)
DEVICE FOR LAYING AND ALIGNING TILES (VERSIONS)

Изобретение относится к области укладки и выравнивания плитки и плит. Более конкретно, изобретение относится к устройству для ориентации и выравнивания смежных плиток, по мере того как они укладываются на полы, стены, столешницы и подобное.
Плитка стала распространенным декоративным и функциональным предметом для использования на полах, стенах, столешницах и подобном. Как профессиональные укладчики плитки, так и любители тратят большое количество времени для ориентации и выравнивания плиток, по мере того как плитки размещаются на поверхности подложки. Надлежащие ориентация и выравнивание каждой плитки важны по многим причинам. Одной причиной является то, что если одна плитка размещена ненадлежащим образом, ошибка будет сохраняться для смежных плиток, так что установка будет неприемлемой и плитки необходимо будет заменить и/или шлифовать и полировать, до тех пор пока плитки не будут на одном уровне или ровными. Помимо эстетических причин для укладки плитки надлежащим образом, ровная поверхность существенна для плиточных полов, так чтобы люди не споткнулись и не упали на неровно уложенных плитках. «Выступ» возникает, когда край одной плитки расположен выше, чем смежная плитка, на величину, когда кто-либо может споткнуться. Замена или в противном случае исправление ошибок в установке плитки (таких как выступ или ненадлежащее выравнивание плитки) занимает время, что увеличивает общие затраты на установку плитки.
Укладка и выравнивание плитки может представлять сложность, поскольку множество подложек являются неровными, такие как земля при укладке плитки для внешней террасы. В этом случае подъем низких областей подложки при помощи раствора или других объектов, так чтобы все плитки были на одном уровне, может представлять сложность. Дополнительно, плитки могут смещаться и углубляться в раствор по мере высыхания раствора. Традиционно необходимо было постоянно следить за свежеуложенными плитками по мере высыхания раствора, чтобы убедиться, что плитки остаются на одном уровне. Укладчики плитки использовали множество устройств и способов для обеспечения качественной установки плитки, в то же время завершая процесс установки как можно быстрее. Один основной способ использует метки на подложке поверхности. Разметка поверхности установки требует осторожного нанесения раствора, так чтобы метки оставались видимыми. Хотя эта технология способствует выравниванию плиток, она не удерживает плитки на одном уровне по мере их укладывания на раствор. Дополнительно, использование этой технологии разметки увеличивает количество времени, требуемого для установки, что приводит к увеличению затрат.
Другое устройство, используемое для укладки и выравнивания плитки, является рамой, выполненной с возможностью размещения плиток на соответствующем расстоянии. Этот тип рамы обычно является фиксированный решеткой, которая предназначена для плитки определенного размера. Одной проблемой этого устройства является то, что оно имеет фиксированный размер, что требует наличия у профессионального укладчика множества рам для установки плиток различных размеров. Дополнительным недостатком этого типа рамы является то, что она выполнена с возможностью установки одновременно только одного типа плитки.
Другим устройством, используемым для укладки и выравнивания смежных плиток, является разделитель, такой как описан в патенте США №6625951 (McCarthy). Эти типы разделителей обычно обеспечивают квадратный край для надлежащей ориентации смежных плиток под прямыми углами и средство регулирования высоты для регулирования высоты плиток относительно поверхности раствора. Одной проблемой этих типов устройств является то, что трудно установить множество разделителей на одинаковую высоту, что часто приводит к неровной поверхности плиток. Смежной проблемой этих типов устройств является то, что средство регулирования не позволяет регулирование высоты плиток после укладывания плитки, поскольку средство регулирования высоты расположено под плиткой.
Следовательно, имеется потребность в эффективном и недорогом устройстве для выравнивания и ориентации плитки, которое позволяет вертикальное выравнивание плиток друг относительно друга после укладывания плиток на раствор.
Изобретение содержит устройство для ориентации и выравнивания плитки. Устройство может быть использовано для ориентации и выравнивания плиток, которые подлежат прикреплению к любой подходящей подложке, включающей в себя полы, стены и столешницы. В некоторых вариантах выполнения устройство включает в себя по меньшей мере один гибкий элемент и нижнюю пластину, соединенные промежуточным элементом. В другом варианте выполнения устройство включает в себя нижнюю пластину, имеющую вал, продолжающийся вверх из нее, и промежуточный элемент, соединенный с по меньшей мере одним гибким элементом, причем упомянутый промежуточный элемент имеет отверстие, выполненное с возможностью приема вала. Гибкие элементы имеют первый конец и второй конец. Первый конец шарнирно соединен с промежуточным элементом, таким образом, позволяя поворот гибких элементов между первым (верхним) положением и вторым (нижним) положением. В некоторых вариантах выполнения устройство включает в себя средство для фиксации гибких элементов в их втором положении.
Обычно первым этапом при укладке плитки является нанесение установочной подушки, такой как цементная или растворная смесь, на поверхность подложки. После этого плитки могут быть размещены на установочной подушке. В течение этих этапов нижняя пластина располагается на установочной подушке под плитками, так чтобы промежуточный элемент (или вал в некоторых вариантах выполнения) продолжался вверх между смежными плитками. Нижняя пластина предпочтительно расположена так, что она соприкасается с более чем одной плиткой. Гибкие элементы находятся в их первом положении по мере укладывания плиток на нижнюю пластину. После этого гибкие элементы перемещаются в их второе положение, в котором второй конец гибких элементов прижимается к верхним поверхностям плиток, вызывая ориентацию верхних поверхностей плиток в одной плоскости с наименьшим или отсутствующим выступом. Устройство удерживает плитки на одном уровне относительно смежных плиток, а не относительно поверхности подложки.
После установки подушка высыхает, таким образом, прикрепляя плитки к подложке, промежуточный элемент (или вал в некоторых вариантах выполнения) отделяется от нижней пластины, оставляя нижнюю пластину под установленными плитками. Среднему специалисту в данной области техники ясно, что множество устройств выравнивания плитки может быть одновременно использовано между различными плитками, уложенными на подложку, для того чтобы выровнять множество плиток одновременно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ. 1 вид в перспективе варианта выполнения изобретения;
ФИГ. 2 вид спереди варианта выполнения изобретения;
ФИГ. 3 вид в перспективе варианта выполнения изобретения;
ФИГ. 4 вид в перспективе варианта выполнения изобретения;
ФИГ. 5 вид в перспективе альтернативного варианта выполнения изобретения, имеющего дополнительный фиксирующий механизм;
ФИГ. 6 вид спереди устройства, используемого с плиткой;
ФИГ. 7 вид сбоку устройства, используемого с двумя плитками;
ФИГ. 8 вид спереди альтернативного варианта выполнения, в котором фиксирующий механизм является системой с фиксирующей собачкой;
ФИГ. 9 вид спереди варианта выполнения с ФИГ. 8, показывающий гибкие элементы в их зафиксированном положении;
ФИГ. 10 вид спереди варианта выполнения, в котором нижняя пластина имеет гибкие элементы;
ФИГ. 11 вид спереди варианта выполнения, в котором гибкие элементы имеют изгиб, который обеспечивает бóльшую гибкость для использования плитки различной толщины;
ФИГ. 12 вид в перспективе, показывающий вариант выполнения, имеющий отверстие в гибких элементах;
ФИГ. 13 вид спереди варианта выполнения с ФИГ. 11, в котором один из гибких элементов находится в его втором положении;
ФИГ. 14 вид в перспективе варианта выполнения, в котором промежуточный элемент скользит вдоль вала; и
ФИГ. 15 вид спереди варианта выполнения, показанного на ФИГ. 14, в котором устройство используется с плиткой.
Изобретение содержит устройство для ориентации и выравнивания плитки. Устройство может быть использовано для ориентации и выравнивания плиток, которые подлежат прикреплению к любой подходящей подложке, включающей в себя полы, стены и столешницы. Устройство включает в себя по меньшей мере один гибкий элемент 10 и нижнюю пластину 12. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 1-13, гибкие элементы 10 и нижняя пластина 12 соединены промежуточным элементом 18, который размещает гибкие элементы 10 и нижнюю пластину 12 на заданном вертикальном расстоянии. Гибкие элементы 10 имеют первый конец 10a, второй конец 10b и фиксирующий механизм. Первый конец 10a шарнирно соединен с промежуточным элементом 18, таким образом, позволяя гибким элементам 10 поворачиваться между первым положением, в котором гибкие элементы 10 не зафиксированы и способны свободно поворачиваться, и вторым положением, в котором гибкие элементы 10 зафиксированы в их нижнем/зацепленном положении.
Фиксирующий механизм используется для фиксации гибких элементов 10 в их втором положении. В вариантах выполнения, показанных на ФИГ. 1-6, фиксирующий механизм является выступающим крепежным элементом 14, принимаемым отверстием 16. В вариантах выполнения, показанных на ФИГ. 1-6, выступающий крепежный элемент 14 выполнен за одно с гибким элементом 10 и отверстие 16 расположено в промежуточном элементе 18. Однако следует отметить, что положение компонентов фиксирующего механизма может быть изменено на противоположное. Любой подходящий фиксирующий механизм может быть использован, включая в себя защелки, кнопки, застежки типа «велкро» и быстросохнущие клеи.
ФИГ. 1-4 показывают вариант выполнения, в котором каждый гибкий элемент 10 имеет один фиксирующий механизм. ФИГ. 5 показывает альтернативный вариант выполнения, в котором каждый гибкий элемент 10 имеет более одного фиксирующего механизма. ФИГ. 5 показывает гибкий элемент 10, имеющий два крепежных элемента 14. Первый крепежный элемент 14a расположен с одной стороны промежуточного элемента 18, и второй крепежный элемент 14b расположен со второй стороны промежуточного элемента 18. Крепежные элементы 14a, 14b принимаются одним или более отверстиями 16 в промежуточном элементе 18.
ФИГ. 8 и 9 показывают альтернативный вариант выполнения, в котором фиксирующий механизм содержит систему с храповым механизмом или фиксирующей собачкой. Эта система аналогична кабельной стяжке, в которой выступающий фиксирующий язычок позволяет перемещение гибкого элемента 10 в одном направлении, но не в противоположном направлении. Как показано, система с фиксирующей собачкой имеет вал 40 с множеством зубьев, выполненный за одно с гибкими элементами 10, и фиксирующую собачку 42, выполненную за одно с промежуточным элементом 18. Однако следует отметить, что положение компонентов фиксирующего механизма может быть изменено на противоположное. Фиксирующая собачка 42 взаимодействует с зубьями, чтобы позволить перемещение гибких элементов 10 в первом направлении (вниз), но предотвращать перемещение гибких элементов 10 во втором (противоположном) направлении. В некоторых вариантах выполнения фиксирующая собачка 42 содержит освобождающий механизм, который может быть задействован пользователем вручную, чтобы освободить взаимодействие между собачкой 42 и зубьями, таким образом, позволяя перемещение гибких элементов 10 во втором направлении (вверх). Зубья зацепляют фиксирующую собачку 42, так чтобы это позволяло зафиксировать гибкие элементы 10 во множестве положений фиксации, чтобы использовать плитки 32 различной толщины.
ФИГ. 11 показывает вариант выполнения, в котором отверстия 16 в промежуточном элементе 18 больше крепежных элементов 14. В показанном варианте выполнения отверстия 16 являются овальными, однако они могут иметь другие подходящие формы, включая в себя шлицевую или круглую. Бóльшие отверстия 16 позволяют фиксацию крепежных элементов 14 во множестве различных положений в зависимости от толщины плитки 32. Другими словами, для более толстой плитки 32 крепежные элементы 14 могут располагаться ближе к верхней части отверстий 16, и для более тонких плиток 32 крепежные элементы 14 могут располагаться ближе к нижней части отверстий 16. Этот признак позволяет использовать устройство с плиткой 32, имеющей различную толщину.
ФИГ. 6 и 7 показывают устройство, используемое с плиткой 32. Обычно первым этапом при укладке плитки 32 является нанесение установочной подушки 30, такой как цементная или растворная смесь, на поверхность подложки. После этого плитки 32 могут быть размещены на установочной подушке 30. В течение этих этапов, нижняя пластина 12 располагается на установочной подушке 30 под плитками 32, так чтобы промежуточный элемент 18 продолжался вверх между смежными плитками. Нижняя пластина 12 предпочтительно расположена так, чтобы она соприкасалась с более чем одной плиткой 32. Гибкие элементы 10 находятся в их первом положении, по мере того как плитки 32 укладываются на нижнюю пластину 12. После этого гибкие элементы 10 перемещаются в их второе положение и фиксируются фиксирующим механизмом. Во втором положении второй конец 10b гибких элементов прижимается к верхним поверхностям плиток 32, вызывая размещение верхних поверхностей плиток 32 между вторым концом 10b гибкого элемента и нижней пластиной 12. Давление между этими двумя компонентами выравнивает края плиток 32 в одной плоскости с наименьшим или отсутствующим выступом. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 2 и 6, второй конец 10b гибких элементов скруглен. Эта скругленная форма способствует уменьшению сопротивления между вторым концом 10b гибкого элемента и плиткой 32, по мере того как второй конец 10b гибких элементов проходит по верхней поверхности плитки 32 при перемещении в их второе положение. Любая скругленная форма, включая в себя овальную, цилиндрическую и полукруглую, также будет способствовать уменьшению сопротивления.
В некоторых вариантах выполнения гибкие элементы 10 выполнены из в общем жесткого материала, который имеет немного гибкое или пружинящее свойство, такого как пластиковый композит. Как наилучшим образом показано в варианте выполнения с ФИГ. 2, участок гибких элементов 10 изогнут. Гибкость и изогнутость гибких элементов 10 позволяет использование устройства с плитками 32 различной толщины, поскольку гибкие элементы 10 могут быть легко изогнуты или согнуты для более толстой плитки 32, по мере их перемещения в их второе положение, и зафиксированы фиксирующим механизмом. Гибкие элементы 10 перемещаются из их первого положения в их второе положение, затем фиксируются в их втором положении. Для надлежащего функционирования плитка 32 должна быть толще расстояния D (ФИГ. 2) между вторым концом 10b гибкого элемента и нижней пластиной 12, чтобы позволить второму концу 10b гибкого элемента приложить усилие к плитке 32, когда он находится в его втором положении. ФИГ. 11 и 13 показывают вариант выполнения, в котором гибкие элементы 10 содержат изгиб 10c, который способствует их сгибанию даже больше, чем гибкие элементы 10, показанные на ФИГ. 2, чтобы использовать плитки различной толщины. В некоторых вариантах выполнения участки промежуточного участка 18 также являются гибкими. Это можно видеть на ФИГ. 13, на которой горизонтальный участок промежуточного участка 18 сгибается вверх на его внешнем конце, когда гибкий элемент 10 находится в его втором положении. ФИГ. 12 показывает вариант выполнения, имеющий отверстие 19 в гибких элементах 10. Это отверстие 19 выполнено с возможностью приема участка промежуточного участка 18, по мере того как гибкие элементы 10 перемещаются из их первого положения в их второе положение. Это способствует выравниванию, таким образом, облегчая пользователю фиксацию фиксирующего механизма в его надлежащем положении.
ФИГ. 14 и 15 показывают альтернативный вариант выполнения, в котором нижняя пластина 12 имеет вал 15, продолжающийся вверх из нее и промежуточный элемент 18 имеет отверстие, выполненное с возможностью приема вала. Перемещение промежуточного элемента 18 вверх вдоль вала 15 предотвращается любым подходящим фиксирующим механизмом, включая в себя систему с фиксирующей собачкой (аналогичную системе с фиксирующей собачкой, описанной выше), в котором фиксирующий механизм позволяет перемещение промежуточного элемента 18 в первом направлении вдоль вала (по направлению к нижней пластине 12), но предотвращает перемещение промежуточного элемента 18 во втором (противоположном) направлении. Как показано на ФИГ. 15, как только плитки 32 расположены надлежащим образом, и нижняя пластина помещена под плитками 32, как описано выше для предыдущих вариантов выполнения, промежуточный элемент 18 перемещается вниз вдоль вала 15 по направлению к плиткам 32. Гибкие элементы 10 затем перемещаются из их отведенного положения (ФИГ. 14) в их сложенное положение (ФИГ. 15), где они прикладывают усилие к плиткам 32. Расстояние между верхней поверхностью промежуточного элемента 18 (приблизительно точкой 10a) и верхней поверхностью плитки 32 меньше длины гибких элементов 10. Это вызывает изгиб гибких элементов 10, по мере их перемещения в их сложенное положение, что в свою очередь вызывает прикладывание ими усилия к плиткам 32, по мере того как они стремятся вернуться в их исходное состояние. Гибкие элементы 10 остаются в сложенном положении, до тех пор пока пользователь не переведет гибкие элементы 10 обратно в их отведенное положение. Гибкие элементы 10 остаются в их сложенном положении без помощи какого-либо фиксирующего механизма, поскольку в сложенном положении второй конец 10b гибких элементов 10 прижат в положение, где он находится ниже или внутри (например, ближе к валу 15) первого конца 10a гибких элементов 10. Гибкие элементы 10 остаются защелкнутыми или зафиксированными в их сложенном положении, поскольку расстояние между первым концом 10a и вторым концом 10b больше расстояния между первым концом 10a и плиткой 32. Другими словами, уже сложенные гибкие элементы 10 необходимо сложить (изогнуть) еще сильнее, для того чтобы переместить их из сложенного положения в их отведенное положение. Это вызывает фиксацию или защелкивание гибких элементов 10 в их сложенном положении без помощи какого-либо фиксирующего механизма.
Отметим, что вариант выполнения, описанный в предыдущем параграфе и показанный на ФИГ. 14 и 15, в котором промежуточный элемент 18 скользит вдоль вала 15, может использовать фиксирующие механизмы (как описано для других вариантов выполнения), чтобы фиксировать гибкие элементы 10 в их нижнем положении, вместо средства фиксирующего зацепления, описанного в предыдущем параграфе. Аналогично, варианты выполнения, показанные и описанные здесь, в которых промежуточный элемент 18 соединен непосредственно с нижней пластиной 12 (без вала 15), которые используют фиксирующие механизмы для удерживания гибких элементов 10 в их нижнем положении, могут взамен использовать средства фиксирующего зацепления, описанные в предыдущем параграфе.
Как наилучшим образом видно на ФИГ. 1, нижняя пластина 12 предпочтительно содержит одно или более отверстий 28. Отверстия 28 позволяют материалу установочной подушки просачиваться через нижнюю пластину 12. Это просачивание позволяет материалу 30 установочной подушки сцепляться с участком плитки 32 непосредственно над нижней пластиной 12, которая в противном случае может недостаточно много контактировать с материалом 30 установочной подушки. Дополнительно, просачивание способствует обеспечению того, что плитки 32 остаются на одном уровне, по мере того как усилия прикладываются к пластине 12, материалу 30 установочной подушки и/или плиткам 32 во время выравнивания и установки. Если бы материал 30 установочной подушки не имел возможности просачиваться через нижнюю пластину 12, материал 30 установочной подушки мог бы поднять нижнюю пластину 12 по мере его высыхания, что в результате повлияло бы на уровень плиток 32.
После высыхания установочной подушки и прикрепления плиток 32 к подложке пользователь удаляет часть устройства, которая видна над уложенными плитками 32, то есть промежуточный элемент 18, гибкие элементы 10 и вал 15 (в некоторых вариантах выполнения). В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 1-13, промежуточный элемент 18 содержит точку 20 отделения вблизи соединения промежуточного элемента 18 и нижней пластины 12. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 14 и 15, точка 20 отделения находится на валу 15 вблизи места его соединения с нижней пластиной 12. Точка 20 отделения структурно слабее остальной части промежуточного элемента 18 (или вала 15), так чтобы пользователь мог приложить усилие к участку промежуточного элемента 18 (или вала 15), который продолжается выше плиток 18, чтобы вызвать переламывание промежуточного элемента 18 (или вала 15) в его точке 20 отделения. В некоторых вариантах выполнения точка 20 отделения содержит одно отверстие, которое позволяет точке 20 отделения быть структурно слабее и отделяться при прикладывании пользователем надлежащего усилия. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 1 и 11, точка 20 отделения содержит множество микроотверстий или перфораций, которые позволяют точке 20 отделения быть структурно слабее и отделяться при прикладывании пользователем надлежащего усилия. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 1 и 2, точка 20 отделения включает в себя наклонный внешний участок 21, на котором промежуточный элемент 18 сужается внутрь с каждой стороны. Этот наклонный внешний участок 21 облегчает пользователю отделение промежуточного участка 18 от нижней пластины 12. В одном варианте выполнения процесс отверждения установочной подушки вытягивает влагу из промежуточного элемента 18 (или вала 15), делая его более хрупким. Это облегчает пользователю переламывание в точке 20 отделения. Как только точка 20 отделения отделена, нижняя пластина 12 остается под плитками 32 и, следовательно, не подлежит повторному использованию. Промежуточный элемент 18 (или вал 15) предпочтительно выполнен из полужесткого нейлона, который позволяет ему более легко переламываться в его точке 20 отделения.
ФИГ. 10 и 14 показывают вариант выполнения, в котором по меньшей мере участок нижней пластины 12 выполнен из материала, который имеет гибкое или пружинящее свойство, аналогичное типам материалов, которые могут быть использованы для гибких элементов 10. Гибкий участок 50 нижней пластины 12 выполнен с возможностью перемещения между сложенным положением и отведенным положением. Гибкий участок 50 нижней пластины 12 отклонен в его отведенное положение, в котором гибкий участок 50 продолжается вверх. Вес плиток 32 или усилие, приложенное сверху, вызывает перемещение гибкого участка 50 в его сложенное положение. В его сложенном положении гибкий участок 50 прикладывает направленное вверх усилие на плитки 32, по мере того как он пытается вернуться в его отведенное положение. В некоторых вариантах выполнения нижняя пластина 12 содержит два гибких участка 50, чтобы позволить использование устройства на пересечении двух плиток 32, и в других вариантах выполнения нижняя пластина 12 содержит четыре гибких участка 50, чтобы позволить использование устройства на пересечении четырех плиток 32. В варианте выполнения, показанном на ФИГ. 10 и 14, каждый гибкий участок 50 начинается вблизи центра нижней пластины 12 и продолжается вверх и наружу от него. В других вариантах выполнения гибкий участок 50 начинается вблизи внешних концов нижней пластины 12 и продолжается вверх и внутрь. Как показано на ФИГ. 10, гибкий участок 50 нижней пластины 12 может сужаться, так чтобы он был тоньше его внешнего конца, чтобы позволить легкую установку устройства под плитки 32.
При использовании варианта выполнения, показанного на ФИГ. 10 и 14, после фиксации гибкого элемента 10 гибкие элементы 10 прикладывают направленное вниз усилие к верхним поверхностям плиток 32, в то время как гибкий участок 50 нижней пластины 12 прикладывает направленное вверх усилие к нижним поверхностям плиток 32. Противоположные усилия действуют, чтобы способствовать обеспечению прочного удерживания плиток 32 между гибким элементом 10 и нижней пластиной 12, чтобы способствовать обеспечению ровной поверхности.
Вариант выполнения, показанный на ФИГ. 10 и 14, также полезен в ситуациях, когда смежные плитки 32 имеют различную толщину. Гибкий участок 50 нижней пластины 12 может быть сжат под весом более толстой (более тяжелой) плитки 32, в то время как гибкое или пружинящее свойство нижней пластины 12 может оставить его в отведенном положении под более тонкой (более легкой) плиткой 32, таким образом, удерживая две смежные плитки 32 на одном уровне. Таким образом, устройство для ориентации и выравнивания плитки саморегулируется после его размещения под плитками 32.
Бóльшая часть существующих систем выравнивания плитки требует инструментов, некоторые из которых очень дорогие. Одним признаком этого устройства является то, что никакие инструменты не требуются, поскольку гибкие элементы 10 могут прикладывать усилие к плиткам 32 только при помощи рук пользователя. Отсутствие необходимости в инструментах для установки делает это устройство более доступным для рынка любителей.
Таким образом, описав изобретение применительно к его предпочтительным вариантам выполнения, специалистам в данной области техники ясно, что различные изменения могут быть выполнены с предпочтительными вариантами выполнения, описанными здесь, без отступления от сущности и объема изобретения. Однако намерением авторов является то, что все такие изменения и модификации, которые очевидны специалистам в данной области техники, будут включены в объем следующей формулы изобретения.