用于对准和调平瓷砖的组件和方法与流程

本发明涉及铺设和调平瓷砖的领域。更具体地，本发明涉及一种用于在相邻的瓷砖被铺设于地板、墙壁、工作台面或等等中时对准和调平相邻的瓷砖的组件。

背景技术：

瓷砖已经成为用于在地板、墙壁、工作台面以及等等中使用的流行的装饰性和功能性制品。当瓷砖被放置于基底表面上时，专业的瓷砖安装工以及自己动手者都会花费大量的时间来对准和调平瓷砖。每块瓷砖的适当的对准和调平对于许多原因来说是重要的。一个原因是，若一块瓷砖放置不当，则错误将在相邻的瓷砖中继续，以使得安装将是不可接受的，并且将必须更换和/或研磨和抛光瓷砖，直至瓷砖为水平的或平坦的。除了适当地铺设瓷砖的美学原因之外，水平的表面在瓷砖地板中是必要的，以使得人们不会在不平坦地铺设的瓷砖上绊倒。更换或以其它方式纠正瓷砖安装中的错误要花费时间，这增加安装的总成本。

铺设和调平瓷砖可能是困难的，因为许多基底是不平坦的，比如在为户外露台铺设瓷砖时的地面基底。在这种情况下，可能难以用砂浆或其它物体提高基底的较低区域，以使得所有的瓷砖为水平的。进一步，当砂浆干燥时，瓷砖可能移动并下沉至砂浆中。传统上，有必要在砂浆干燥时连续地监测新铺设的瓷砖，以确保瓷砖保持水平。瓷砖安装者已经使用各种装置和方法来维持高质量的瓷砖安装，同时尽可能快地完成安装过程。一种基本方法在基底表面上使用标记。标记安装表面需要仔细地施加砂浆，以使得标记保持可见。虽然该技术有助于瓷砖的对准，但是它在瓷砖被铺设于砂浆中时并不使瓷砖保持水平。进一步，这种标记技术的使用增加安装所需的时间量，这导致成本增加。

用于铺设和调平瓷砖的另一种装置为被设计成以适当距离隔开瓷砖的框架。这种类型的框架通常为固定的栅格，其被设计成用于特定的瓷砖尺寸。这种类型的装置的缺点在于它为固定的尺寸，这需要专业的安装者携带多个框架，以便能够安装各种尺寸的瓷砖。这种类型的框架的另一个缺点在于，它一次只能够安装一种类型的瓷砖。

用来铺设和对准相邻的瓷砖的另一种装置为调平装置，比如在美国专利第8,181,420号(torrentsicomas)中所示出和描述的调平装置，其中帽沿着轴向下滑动以将瓷砖固定于帽与底板之间。关于该装置的一个缺点是，需要拧紧工具来抵靠瓷砖将帽拧紧。拧紧工具的使用可能增加完成安装所花费的时间，因为必须使每个调平装置的轴旋拧穿过拧紧工具中的开口，以便使拧紧工具将帽抵靠瓷砖紧固。

因此，需要一种有效且廉价的瓷砖调平和对准装置，其克服现有技术中的缺点并且不需要将拧紧工具螺纹连接至细长的轴上。

技术实现要素：

本发明的一个方面涉及一种用于铺设和调平相邻的瓷砖的组件。所述组件包含具有底板的基座构件以及凸轮工具。所述凸轮工具与所述基座构件枢转地结合，以使得所述凸轮工具围绕旋转轴线相对于所述基座构件旋转。所述凸轮工具具有与凸轮构件结合的把手。所述凸轮构件具有围绕它的外周边的瓷砖接合表面，瓷砖接合表面具有距所述旋转轴线第一距离的第一部分以及距所述旋转轴线第二距离的第二部分。所述凸轮工具围绕所述旋转轴线的旋转致使所述瓷砖接合表面与所述底板之间的距离改变。所述凸轮构件的瓷砖接合表面可以为弯曲的，或者它可以为多边形的形状，所述多边形包括由顶点部分离的多个分离的大致平直的侧面。一块或多块瓷砖适于放置于所述凸轮构件的瓷砖接合表面与所述基座构件的底板之间，并且在所述凸轮工具旋转至所期望的位置时被压紧。

本发明的另一个方面涉及一种用于铺设和调平相邻的瓷砖的对准组件。所述对准组件包括基座构件，其具有底板以及从所述底板向上延伸的中间构件。所述中间构件具有第一侧和第二侧，其中所述中间构件的第一侧和第二侧具有从其向外延伸的接合构件。所述对准组件进一步包括凸轮工具，所述凸轮工具具有与第一凸轮构件和第二凸轮构件结合的把手，其中每个凸轮构件具有围绕它的外周边的瓷砖接合表面，并且其中每个瓷砖接合表面具有第一部分和第二部分，所述第一部分距限定旋转轴线的开口第一距离，所述第二部分距所述旋转轴线第二距离。从所述基座构件延伸的接合构件适于接收所述凸轮构件中的开口，从而容许所述凸轮工具相对于所述基座构件旋转，以使得所述第一凸轮构件处于所述中间构件的一侧上并且所述第二凸轮构件处于所述中间构件的第二侧上。所述凸轮工具围绕所述旋转轴线的旋转致使所述瓷砖接合表面与所述底板之间的距离改变。所述凸轮构件的瓷砖接合表面可以为平滑的曲面，或者它可以为多边形的形状，所述多边形包括由顶点部分离的多个分离的大致平直的侧面。一块或多块瓷砖适于放置于所述凸轮构件的瓷砖接合表面与所述基座构件的底板之间，并且在所述凸轮工具旋转至所期望的位置时被压紧。

本发明的又一个方面涉及一种用于铺设和调平相邻的瓷砖的组件。所述组件通常包含凸轮工具，该凸轮工具适于接合基座构件并相对于基座构件旋转。所述凸轮工具具有与凸轮构件结合的把手，所述凸轮构件具有围绕它的外周边的多个大致平坦的瓷砖接合表面，所述多个大致平坦的瓷砖接合表面相对于彼此成角度，其中每个瓷砖接合表面距限定旋转轴线的开口不同的距离。在一个实施例中，多个平坦的瓷砖接合表面形成多边形或多边形的一部分(亦即，未完成的或未闭合的多边形)。所述开口包含接合表面。所述基座构件具有底板以及从所述底板向上延伸的中间构件。所述中间构件包含向外延伸的至少一个接合构件，比如毂或轴。所述凸轮构件的开口的接合表面适于接合所述接合构件并围绕所述接合构件旋转。一块或多块瓷砖适于放置于所述凸轮构件的瓷砖接合表面与所述基座构件的底板之间。由于所述旋转轴线偏离中心，每个瓷砖接合表面在面向下时距所述底板不同的距离，从而使瓷砖(一块或多块)被压紧在所述凸轮构件与所述底板之间。

除了所述凸轮工具的凸轮构件包括圆形形状(比如圆形、半圆形、椭圆形或者圆形或椭圆形的任何其它部分)之外，本发明的另一个方面类似于前一段中所描述的方面。旋转轴线相对于所述凸轮构件的外部瓷砖接合表面偏离中心，以使得所述旋转轴线距所述瓷砖接合表面上的每个点不同的距离。所述凸轮构件中的开口适于接收从所述基座构件延伸的接合构件，以使得使所述凸轮工具围绕所述底板的接合构件旋转而致使所述瓷砖接合表面更靠近所述底板。由于所述旋转轴线偏离中心，当所述凸轮工具旋转时，所述瓷砖接合表面更靠近所述底板，从而使瓷砖(一块或多块)能够被压紧在所述凸轮构件与所述底板之间。锁定爪组件容许所述凸轮工具相对于所述基座构件沿第一方向旋转而不沿第二(相反)方向旋转。

本发明的又一个方面涉及一种使用用于铺设和调平相邻的瓷砖的组件的方法。所述方法包含将组件(比如以上所描述的组件)放置于基底表面上。在使用中，在所述中间构件的任一侧上将一块或多块瓷砖放置于所述底板上，并且使所述凸轮工具与所述基座构件枢转地结合。使所述凸轮工具围绕所述旋转轴线旋转，直至每个凸轮构件上的瓷砖接合表面接合并压紧所述瓷砖，以在安置床固化和硬化时将相邻的瓷砖固定于相同的高度处。在所述安置床固化和硬化之后，在分离点处使所述中间构件与所述底板分离。可以在随后的瓷砖调平操作中重复使用所述凸轮工具。

附图说明

图1为实施例的侧视图，其中凸轮工具与基座构件结合。

图2为凸轮工具的侧视图。

图3为凸轮工具的立体图。

图4为基座构件的立体图。

图5为基座构件的端视图。

图6为示出抵靠具有第一厚度的相邻的瓷砖固定的组件的侧视图。

图7为示出抵靠具有第二厚度的相邻的瓷砖固定的组件的侧视图。

图8为示出抵靠相邻的瓷砖固定的组件的端视图。

图9为凸轮工具的替代实施例的立体图，其中所述凸轮构件具有弯曲的瓷砖接合表面以及锁定爪装置。

图10为基座构件的具有锁定爪装置的替代实施例的立体图。

图11为示出图9和10的构件结合在一起的侧视图。

图12为示出图9和10的构件结合在一起的立体图。

图13为示出图9和10的构件抵靠相邻的瓷砖固定的端视图。

具体实施方式

本发明为一种用于铺设、对准以及调平瓷砖的组件。所述组件可以用来对准和调平瓷砖26a、26b，所述瓷砖被固定至任何合适的基底，包含地板、墙壁以及工作台面。应当指出的是，本说明书中所使用的术语(比如上部、下部、顶部以及底部)均是相对于所述装置(如它在图1中所示出的那样)来限定的。

图1示出组件的第一实施例的一般构件。所述组件通常包含凸轮工具10，其适于接合基座构件12的一部分并围绕旋转轴线相对于基座构件12旋转。凸轮工具10被成形为将旋转运动转换成如本文中所述的线性(向下的)运动/力。图2和3示出没有基座构件12的凸轮工具10。凸轮工具10具有与凸轮构件13结合的把手11。凸轮构件13包含围绕它的外周边的瓷砖接合表面18，其中瓷砖接合表面18包含距旋转轴线不同的预定距离的多个部分。在一个实施例中，凸轮构件13包括这样的瓷砖接合表面18：该瓷砖接合表面具有由顶点部或角部分离的多个大致平坦的部分。在一个实施例中，瓷砖接合表面18的多个平坦的部分形成多边形或多边形的一部分(亦即，如图1中所示的未完成的或未闭合的多边形)。瓷砖接合表面18的所述多个大致平坦的部分不需要具有相同的长度或者以相同的角度分离。在另一个实施例中，瓷砖接合表面18为连续的曲面，如下面参考图9-13所描述的。

在图4和5中示出没有凸轮工具10的基座构件12。基座构件12具有底板14以及从底板14向上延伸的中间构件21。中间构件21包含从其向外延伸的至少一个接合构件16，比如毂或轴。在接合构件16与底板14之间存在预定距离。凸轮工具10可以通过任何合适的方式与基座构件12结合。在所示实施例中，凸轮工具10具有比如槽口的开口，其包含接合表面23。开口/槽口适于接收从基座构件12延伸的接合构件16，以使构件能够围绕旋转轴线相对于彼此旋转。在其它实施例中，这些构件被反向设置，以使得开口/槽口处于基座构件12中，并且接合构件从凸轮工具10延伸。在任一种情况下，旋转轴线相对于凸轮构件13的瓷砖接合表面18偏离中心，以使得旋转轴线距瓷砖接合表面18的各个部分具有不同的距离。如下面更详细地解释说明的，凸轮工具10相对于基座构件12旋转，从而使瓷砖接合表面18的每个接续的部分在凸轮工具10旋转时朝向底板14面向下。由于旋转轴线偏离中心，因此瓷砖接合表面18的每个接续的部分在它旋转而朝向底板14面向下时距底板14不同的距离。在一个实施例中，在凸轮构件13的一个端部处开始，当凸轮工具10旋转以减小瓷砖接合表面18与底板14之间的空间并增加施加至位于底板14与瓷砖接合表面18之间的瓷砖(一块或多块)的力时，瓷砖接合表面18的每个接续的部分距旋转轴线变得更远(并且更靠近底板14)。接合表面18对瓷砖26的压紧有助于确保在安置床28干燥时将瓷砖26的顶部表面保持于相同的高度处以帮助减少瓷砖26之间的不平坦性。

如在图3和8中最好地示出的，凸轮工具10的一个实施例具有通过空间或开口20与第二凸轮构件17分离的第一凸轮构件13。每个凸轮构件13、17分别具有瓷砖接合表面18、19。第一凸轮构件13上的瓷砖接合表面18适于接合基座构件12的第一侧上的第一瓷砖26a，并且第二凸轮构件17上的瓷砖接合表面19适于接合基座构件12的第二侧上的第二瓷砖26b。第一凸轮构件13与第二凸轮构件17之间的开口20至少足够大，以使基座构件12能够在凸轮工具10围绕基座构件12旋转时穿过。在一个实施例中，瓷砖接合表面18、19为彼此的镜像，以使得它们都以相同大小的力同时接合它们各自的瓷砖26a、26b。这有助于确保在砂浆/安置床28固化和硬化时两个砖26a、26b相对于彼此水平。

在使用中，使凸轮构件13旋转至它接合瓷砖26a、26b的顶部表面并且向下按压瓷砖26a、26b而抵靠底板14的接合位置。若瓷砖26a、26b被移除，则瓷砖接合表面18、19与底板14之间的距离将小于瓷砖26a、26b的厚度。在瓷砖26a、26b处于适当位置中的情况下，凸轮构件13和基座构件12具有一定的弹性，从而使它们能够从第一位置伸展至第二位置，以适应位于基座构件12和凸轮构件13之间的瓷砖26a、26b的厚度。基座构件12和凸轮构件13在它们的第一位置中被偏置，从而在基座构件12和凸轮构件13试图返回至它们的第一位置时在瓷砖26a、26b上形成压紧力。压紧力有助于使相邻的瓷砖26a、26b相对于彼此保持水平。压紧力还有助于阻止凸轮构件13在它已经抵靠瓷砖26a、26b安置之后再一次旋转。不管怎么样，使凸轮构件13旋转所需的力大于沿着瓷砖接合表面18、19的表面所施加的力，因为从旋转轴线至顶点部或角部的距离大于从旋转轴线至相应的瓷砖接合表面18、19的距离。

在一个实施例中，凸轮工具10包含比如轮辐的增强构件15，其使瓷砖接合表面18与接合表面23分离。如图1-3中所示，第一增强构件15a比第二增强构件15b短，以使得邻近于第二增强构件15b的瓷砖接合表面18比邻近于第一增强构件15a的瓷砖接合表面18更远离旋转轴线向外延伸。当表面18的相应的部分旋转以面对底板14时，这使邻近于第二增强构件15b的瓷砖接合表面18的部分比邻近于第一增强构件15a的瓷砖接合表面18的部分更靠近底板14。

凸轮工具10的一个实施例包含视觉标记，其对应于每个瓷砖接合表面18，以通知使用者哪一表面18用于与哪一瓷砖厚度一起使用。在使用中，瓷砖26a越薄，瓷砖接合表面18必须离旋转轴线越远，以向瓷砖26a施加适当的量的压紧力。可以使用任何合适的标记，包含英制单位(英寸)以及公制单位(毫米)。所示实施例使用英寸分数。在图6中，例如，瓷砖厚度d1为大约3/16英寸。凸轮工具10被固定至基座构件12，然后旋转(在本实施例中，顺时针方向地)，直至3/16英寸标记面向下并且接合瓷砖26的顶部表面。凸轮工具10上的3/16英寸标记表示，接合瓷砖26的瓷砖接合表面18与底板14的顶部表面之间的距离为大约3/16英寸(亦即，瓷砖26的高度)。类似地，图7示出具有大约3/8英寸的瓷砖厚度d2的不同的瓷砖26。面向下的瓷砖接合表面18与底板14的顶部表面之间的距离为大约3/8英寸。在某些实施例中，面向下的接合表面18与底板14之间的实际距离小于视觉标记所示的距离，以帮助确保接合表面牢固地接合瓷砖26和/或施加力以抵靠底板14压紧瓷砖26。

图9-14示出替代实施例，其中接合表面18a、19a不包含多个平坦的部分。相反，接合表面18a、19a是弯曲的，比如圆形或椭圆形的一部分，如在图11中最好地示出的。在该实施例中，如在前一实施例中所描述的，通过使凸轮工具10相对于基座部分12旋转而使接合表面18a、19a抵靠瓷砖26a、26b固定。然而，在该实施例中，在凸轮工具10已经旋转至对瓷砖26a、26b施加所期望的量的作用力的所期望的位置之后，比如棘轮或锁定爪组件的锁定组件相对于基座部分12固定凸轮工具10。图9示出从凸轮工具10的每个瓷砖接合表面18a、19a向内延伸的指状物或爪构件40。图10示出齿轮或齿构件42，其围绕旋转轴线与基座构件12结合，并且适于在凸轮工具10旋转时与爪构件40相干涉。爪构件40中的一个和齿构件42是不对称的，从而使爪构件40、齿构件42能够沿第一方向而不沿第二(相反)方向运动经过彼此。应当注意的是，在某些实施例中，这些构件可被反向设置，其中爪构件40在基座构件12上并且齿构件42在凸轮工具10上。锁定组件容许凸轮工具10沿第一方向而不沿第二(相反)方向相对于基座构件12旋转。图12和13为构件的其它视图，其示出锁定组件。

如在图4中最好地示出的，底板14优选地包括一个或多个开口22。开口22使安置床材料28能够渗透通过底板14以与瓷砖26a、26b的在底板14正上方的部分结合，否则其可能不能接触许多安置床材料28。进一步，渗透有助于确保，在凸轮工具10旋转至它的固定位置而将作用力施加至底板14、安置床材料28和/或瓷砖26a、26b时，瓷砖26a、26b保持水平。若不容许安置床材料28渗透通过底板14，则安置床材料28可能在它干燥时使底板14升高，这将因此影响瓷砖26a、26b的水平度。

在安置床28干燥并且瓷砖26a、26b被固定至基底30之后，使用者移除装置的在所铺设的瓷砖26a、26b上方可见的部分，亦即中间构件21。在一个实施例中，中间构件21包括靠近中间构件21以及底板14的连接部的分离点24，如在图5中所看到的。分离点24在结构上比中间构件21的剩余部分弱，以使得使用者可以向中间构件21的在瓷砖26a、26b上方延伸的部分施加作用力并使中间构件21在它的分离点24处断裂。分离点24可以包括单个开口，其使分离点24能够在结构上更弱并且在使用者施加适当的作用力时分离。替代地，分离点24包括多个微孔或穿孔，其使分离点24能够在结构上更弱并且在使用者施加适当的力时分离。在一个实施例中，安置床28的固化过程从中间构件21抽吸水分，使它更脆。这使得使用者更容易使中间构件21在分离点24处断裂。一旦在分离点24处分离，底板14就保持于瓷砖26a、26b下方并且因此不可重复使用。然而，凸轮工具10可以被从接合构件16移除并且在随后的瓷砖铺设操作中被重复使用。

图5、8以及13示出一个实施例，其中底板14的至少一部分由具有柔性特性或弹簧类特性的材料构成，比如塑料复合材料。底板14的外边缘或角(“翼”)为柔性的，并且可以在压缩位置与延伸位置之间运动。底板14的外边缘在其延伸位置中被偏置。当凸轮工具10被抵靠瓷砖26的顶部表面固定时，底板14的柔性部分被朝向基底30向下压缩，并且在它们试图返回至它们的延伸位置时对瓷砖26的底部施加向上的力。底板14的外边缘可以成锥形，以使得它们在外部尖端处更薄，以使装置能够被容易地插入于瓷砖26a、26b之下。

包括底板14的柔性部分的实施例在两个相邻的瓷砖26a、26b具有不同的厚度的情况下是有用的。底板14的边缘可以在较厚的(较重的)瓷砖26a的重量下被压缩，而底板14的柔性特性或弹簧类特性可以在较薄的(较轻的)瓷砖26b下面保持处于它的延伸位置中，从而将两个相邻的瓷砖26a、26b保持于相同的高度处。以这种方式，瓷砖对准和调平装置在它被放置于瓷砖26a、26b下面之后自动调节。当所述装置被用于四块瓷砖的交叉点处时，底板14的外角中的每一个可以定位于四块瓷砖中的每一块下面，以独立地将每块瓷砖保持于相同的高度处。虽然该实施例在图4中被显示为具有四个柔性翼部分，但是柔性边缘可以为具有任何合适的数量的柔性翼的任何其它合适的形状。

图6-8以及13示出用来调平和对准相邻的瓷砖26a、26b的组件。应当理解的是，在单个瓷砖表面的安装期间，可以使用任何数量的组件来对准数十块或数百块瓷砖。在使用中，铺设瓷砖26a、26b的典型的第一步骤是将安置床28(比如砂浆或水泥)施加至基底表面30。在施加安置床28之后，可以在安置床28中将瓷砖26a、26b放置于基底表面30上，然后将瓷砖26a、26b放置于底板14上。在使用中，底板14在瓷砖26a、26b下方定位于安置床28中，以使得中间构件21在相邻的瓷砖26a、26b之间向上延伸，如图8中所示。凸轮工具10与接合构件16结合，然后旋转，以使得旋转轴线与接合表面18之间的距离增加(图6和7中，顺时针方向地)。旋转继续，直至接合表面18牢固地压在瓷砖26a、26b的顶部表面上。瓷砖26a、26b被固定于底板14与瓷砖接合表面18之间，以使得无论下面的基底材料30是否水平，相邻的瓷砖26a、26b都是水平的。底板14不需要安放于基底上来使瓷砖26a、26b为水平的。底板14甚至可以悬浮于基底30上方，只要瓷砖26a、26b的至少一部分接触安置床28并且只要瓷砖26a、26b相对于彼此为水平的即可。底板14和接合表面18将瓷砖26a、26b保持于相同的高度处，以使得相邻的瓷砖26a、26b的角和/或边缘在安置床28固化和硬化时保持对准以及水平。

在安置床28干燥并且瓷砖26a、26b被固定至基底30之后，使用者移除装置的在所铺设的瓷砖26a、26b上方可见的部分。如在图4中看到的，基座构件12包括靠近基座构件12与底板14的连接部的分离点24。在优选实施例中，分离点24在结构上比基座构件12的剩余部分弱，以使得使用者可以在瓷砖26a、26b上方扭转基座构件12并使基座构件12在分离点24处断裂。尽管分离点24能够在基座构件被扭转时断裂，但是它足够强，以使得在沿着基座构件12的长度纵向地施加力时，基座构件12不会断裂。一旦在分离点24处分离，底板14就保持于瓷砖26a、26b下方，并且因此不可重复使用。然而，凸轮工具10可以被从基座构件12移除并且在随后的瓷砖铺设中被重复使用。如上所述，基座构件12优选地由半刚性塑料制成，这有助于基座构件12更容易在它的分离点24处断裂。

已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，对于本领域中的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文中所描述的优选实施例进行各种修正。然而，我的意图是，所有这样的修正和修改(其对于本领域中的技术人员而言为显而易见的)将包含于以下权利要求的范围内。进一步，本发明在本文中被描述成包含若干个不同的特征，所有这些特征可以与本文中所描述的任何实施例一起使用。