用于地板镶板的机械锁定系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上涉及用于地板镶板和建筑镶板的机械锁定系统的领域。本公开描述 了地板、锁定系统和生产方法。
[0002] 本发明的应用领域
[0003] 本发明的实施例特别适合在由陶瓷或石材形成并且意图与机械锁定系统结合的 室内和室外地板和墙壁中使用。
[0004] 本发明还可用于锁定如下这样的地板镶板，所述地板镶板由一个或多个由木材或 木片、装饰性层压件、粉末基表面或装饰性塑料材料形成的上层、基于木纤维的材料或塑料 材料的中间芯部、和优选地位于芯部的背面的下部平衡层组成。
[0005] 由实木形成的或具有软木、油毡、橡胶或软耐磨层如胶粘在板上的针刺毛毡、印刷 的且优选地还被上漆的表面的表面层的地板镶板以及具有与片状材料结合的如石材、砖和 类似材料的硬表面的地板被包括在内。本发明的实施例还可用于使建筑镶板结合，所述建 筑镶板一般而言优选地包含板材，例如墙壁镶板、天花板、家具构件等。
[0006] 因此，作为非限制性的示例，下面对已知技术、已知系统的问题以及本发明的目的 和特征的说明将首先针对于此应用领域并且尤其针对于打算在全部四边上竖直地和水平 地彼此机械地接合的瓷砖。
[0007] 长边和短边是用于简化描述。砖也可呈正方形。
【背景技术】
[0008] 瓷砖是用于地板和墙壁覆盖物的主要材料之一。被用于形成砖的源材料包含粘土 矿物、长石和成形工艺所需的化学添加剂。一种普遍的制造瓷砖的方法使用以下生产工序。 将原材料研磨成粉末并混合。有时，随后添加水并对配料进行湿研磨。利用压滤除水，此后 喷雾干燥成粉末形式。然后在极高压力（约400bar)下将得到的粉末干压为厚3-10mm的 砖体。进一步干燥砖体以除去残留的水分并使砖体稳定为固体均质材料。通过干法或湿 法在砖体上施加一层或多层釉，釉为玻璃状的物质。砖施釉的用途是保护砖。釉能以多种 不同颜色和设计使用。一些釉可形成不同的纹理。砖在施釉之后在炉或窑内在极高温度 (1，30(TC)被烧制。在烧制期间，釉颗粒彼此熔合并形成耐磨层。
[0009] 近来已引进新的干燥方法，并且可通过以约一小时的总生产时间在连续生产线中 分散、压制和烧制来形成砖。可形成大砖坯，在烧制之后通过例如激光切割将所述砖坯分割 成单个的砖。这种新生产方法提供了提高的强度、灵活性和尺寸公差。
[0010] 通常采用滚筛法来形成装饰性图案。旋转筛印刷的接触本质存在许多缺点，例如 破损和定型时间长。因此，最近多位砖生产商用数码喷墨印刷技术代替了这种常规印刷技 术，数码喷墨印刷技术提供了主要与生产灵活性和成本有关的多个优点。
[0011] 砖通常并排安装在表面（诸如地板或墙壁）上。使用粘合剂化合物作为基底。在 与下方地板或墙壁连接之后，将填塞料摊铺在砖上和砖之间以使砖进一步粘结并填充相邻 砖之间的间隙。
[0012] 基于砖的地板的主要优点是：砖是防潮的并且它们不会像其它地板如层压地板和 木地板那样在湿度变化时膨胀和收缩。
[0013] 砖地板相比于层压地板和木地板而言具有多个缺点。一个主要缺点是：常规砖的 长度、宽度和厚度具有显著的尺寸差异。然而，此类生产差异在基于干成型的新型和高级生 产方法被引进并与修边组合时不断降低。另一个主要缺点是：砖的安装是劳动密集的。瓷 砖很脆并且它们在不明显变形的情况下断裂。它们必须安装在相当刚性的下方地板上，并 且如果下方地板膨胀和收缩，则粘合剂化合物层可能断裂。必须使用相当昂贵和防潮的稳 定的下方地板，例如水泥刨花板和类似物。
[0014] 包含薄石材的地板元件类似于瓷砖。它们具有类似的特性并且以类似方式安装。
[0015] 需要如下这样的砖或石材地板和墙壁系统：其安装简单，可在无伸缩接合部的情 况下覆盖大的地板区域，可容易拆卸，并且可安装在具有比瓷砖高的湿胀率的更成本划算 的下方地板上。
[0016] 一些术语的宙义
[0017] 在下文中，安装好的地板或墙壁的可见表面被称为"正面"，而面向下方地板或墙 壁的相反侧被称为"背面"。正面与背面之间的边缘称为"接合边缘"。"水平平面"指的是 一个平面，该平面平行于表面层的外部部分延伸。边缘的上部和外部限定了与水平面垂直 的"竖直平面"。"竖直锁定"是指与竖直平面平行的锁定。"水平锁定"是指与水平面平行 的锁定。
[0018] "上"是指朝向正面，"下"是指朝向背面，"向内"主要是指水平地朝向砖的内部和 中央部，而"向外"主要是指水平地背离砖的中央部。
[0019] 相关抟术及其问题
[0020] 层压地板通常包括木基芯部、层压板的上部装饰性表面层和下部平衡层。层压板 表面包括三聚氰胺浸渍纸。最普遍的芯部材料是具有高密度和良好稳定性的纤维板，通常 叫做 HDF (High Density Fibreboard，高密度纤维板）。
[0021] 该类型的层压地板镶板浮动安装在下方地板上并借助于所谓的机械锁定系统机 械地接合。这些系统包括水平和竖直地锁定镶板的锁定装置。机械锁定系统通常通过加工 镶板的芯部而形成。作为替代，锁定系统的各部分可由单独的材料如铝或HDF形成，所述材 料与地板镶板成一体，即结合其制造与地板镶板接合。
[0022] 具有机械锁定系统的浮式地板的主要优点是它们易于安装。还可以容易地将它们 再次收起并在不同位置再次使用。
[0023] 已知可采取多种方式实现长边和短边在竖直和水平方向上的机械接合。使用最多 的方法之一是偏角倾斜-卡合（angle-snap)法。通过偏角倾斜来安装长边。然后使镶板 在位于锁定位置的同时沿长边移位。通过水平卡合来锁定短边。竖直连接件一般是榫舌和 沟槽。在水平移位期间，带有锁定元件的条形件弯曲，并且当边缘接触时，条形件弹回，并且 锁定元件进入锁定沟槽并水平地锁定镶板。这种卡合连接是复杂的，因为在卡合操作期间 必须使用锤子和敲块来克服长边之间的摩擦并使条形件弯曲。
[0024] 类似的锁定系统也可被制造成具有刚性条形件，并且利用其中短边和长边两者都 被偏角倾斜到锁定位置的偏角倾斜-偏角倾斜法将它们连接。如果镶板大而重，则这种安 装方法难以使用。
[0025] 近来已引进高级的、所谓的向下折叠锁定系统，其允许仅利用锁定长边和短边的 偏角倾斜动作来进行非常容易的单一动作安装。附接在短边上的柔性榫舌用于在利用偏角 倾斜锁定长边时利用剪式运动来连接短边。
[0026] 所有用于层压地板和木地板中的机械锁定系统大多数通过旋转金刚石刀具而成 型。这种成型可高速并以高精度完成。锁定系统包括突出部，例如用于竖直锁定的榫舌和 用于水平锁定的条形件。
[0027] 在陶瓷材料中，尤其在包括脆边的薄瓷砖中，很难并且实际上不可能形成突出部。 边缘之间的间隙带来了另外的问题，因为榫舌必须从边缘延伸出可观的距离以覆盖边缘之 间的间隙并进入相邻边缘的榫舌沟槽。
[0028] 可使用金刚石刀具来形成砖边缘。然而，生产速度大大低于用于在基于木材和塑 料的材料中形成高级的接合部几何结构的速度。必须使用一般基于水冷却的特殊冷却系统 来形成砖和石材。
[0029] 已进行多种尝试以通过将瓷砖和石砖附接到如下这样的单独的板状材料来改进 砖安装，所述板状材料可形成有包括突出部的机械锁定系统，使得可实现与层压地板相似 的浮式安装。
[0030] US 8, 156, 705记载了一种具有至少一个联接部件的砖，所述联接部件与相邻的砖 的联接部件协作地接合，以使得相邻的砖可在不使用填塞料的情况下合理地相互固定。砖 被模塑成包括常规机械锁定系统的合成支承结构。
[0031] US 2011/0113713记载了一种用于将砖布置在模具中并且将聚合物注入到模具中 的方法。注入的材料将基板机械地锚定在砖上。也可形成机械锁定和周围的填塞垫片。
[0032] 将砖附接在单独的板材或模具上是昂贵的。地板厚度增加并且防潮的砖难以与当 相对湿度在干燥和湿润条件之间变化时膨胀和收缩的木基片材结合。
[0033] 已知锁条可由单独的材料如铝或HDF形成，并且这种条形件可被夹持在底切沟槽 中或通过卡合挤压和/或翻转而附接在形成于层压镶板的边缘处的水平延伸的沟槽中。此 类系统被记载在 WO 94/26999 和 WO 03/083234 ( Innovation AB)中。还已知可 将彼此间隔开的多个条形部附接在长边上以获得进一步的成本节省。
[0034] WO 2001075247记载了一种用于通过紧密接合部来接合板状地板元件的锁定系 统。地板元件由实木、纤维板或刨花板构成。长边使用包括突出的榫舌和突出的条形件的常 规锁定系统来锁定。短边通过竖直移位并且借助于单独的竖直组件接合轮廓而接合。短边 包括需要去除大量的边缘材料的边缘几何结构。该锁定系统不适合安装彼此间隔开的砖。
[0035] WO 03/083234记载了一种包括由单独的材料制成的条形件和榫舌的锁定系统。该 系统不适合锁定具有彼此间隔开的边缘的砖。在陶瓷材料中产生该锁定系统的几何结构非 常复杂。
[0036] 总之，可以说已知的锁定系统不适合连接具有脆性砖体的瓷砖，因为在陶瓷材料 中形成的突出部的所必需的强度和柔韧性不够，并且难以通过陶瓷材料的模塑或加工来产 生边缘的几何结构。
[0037] 以上对各个已知方面的描述是申请人对这些方面的特性描述，而非承认任何以上 描述被视为现有技术。
【发明内容】
[0038] 本发明的实施例的一个总体目的是提供一种主要用于瓷砖和石砖的浮式安装的 改进的并且更节省成本的锁定系统，该锁定系统允许利用偏角倾斜和/或水平卡合和/或 竖直卡合来将边缘机械地彼此锁定。
[0039] -个特定目的是形成这样一种锁定系统，即该锁定系统包括很简单的接合部几何 结构和最低量的附接在砖上的单独材料并且可通过最低限度的砖边缘的机械加工形成，优 选地不具有任何脆性突出部。
[0040] 其它特定目的是为砖提供具有改善的装饰特性的集成的填塞材料以消除尺寸公 差，并且提供包含陶瓷材料和其它更轻并且更节省成本的材料的组合的镶板。
[0041] 本发明的实施例的上述目的可通过根据本公开形成的锁定系统和砖完全或部分 地实现。本发明的实施例从说明书和附图中显而易见。
[0042] 本发明基于这样的认知，即，可在薄的瓷砖或石砖体部的边缘部分中以高精度形 成具有特定几何结构的竖直和水平沟槽并且可使用此类沟槽作为允许机械锁定的锁定系 统的一部分。
[0043] 本发明还基于这样的第二种理解，即，包括竖直地突出的锁定元件和水平地突出 榫舌的单独的条形材料可与此类沟槽机械地连接，并且此类单独的条形材料和沟槽可用于 实现瓷砖或石砖在室内或室外应用中的地板上或墙壁上的牢固、节省成本和简单的浮式安 装。
[0044] 本发明基于这样的第三种理解，即，沟槽和单独的条形材料可形成为使得可以克 服一般安装成在边缘之间具有间隙的瓷砖的尺寸公差，并且可避免将上边缘加工为预定的 完美尺寸。
[0045] 本发明基于这样的第四种理解，即，可生产包括竖直和水平沟槽的预成型砖并且 此类预成型的砖可减少形成所需几何结构所需的边缘的最终加工。
[0046] 薄的陶瓷表面也可与防潮的材料结合并且陶瓷表面可用于形成锁定系统的一部 分。
[0047] 本发明的第一方面是一组瓷砖或石砖，包括设置有第一边缘的第一砖和设置有第 二边缘的第二砖。所述砖可设置有用于在与砖表面平行的水平方向上和与水平方向垂直的 竖直方向上将第一边缘锁定在第二边缘上的锁定系统。该锁定系统包括第一和第二榫舌以 及设置有第一和第二锁定元件的条形部。第一边缘设置有形成在第一砖的体部中的第一水 平沟槽和第一竖直沟槽。第一锁定元件构造成与第一竖直沟槽协作以在水平方向上锁定， 并且第一榫舌构造成与第一水平沟槽协作以在竖直方向上锁定。第二边缘设置有形成在第 二砖的体部中的第二水平沟槽和第二竖直沟槽。第二锁定元件构造成与第二竖直沟槽协作 以在水平方向上锁定，并且第二榫舌构造成与第二水平沟槽协作以在竖直方向上锁定。第 一和第二水平沟槽各自都包括上唇部和下唇部。第一水平沟槽的下唇部水平地延伸到第一 边缘的外上部或位于其内，并且第二水平沟槽的下唇部水平