ITMI20102032A1 - Pannello in cemento con inserti trasparenti e suo ottenimento - Google Patents

Description

TITOLO: “PANNELLO IN CEMENTO CON INSERTI TRASPARENTI E SUO OTTENIMENTOâ€

Descrizione

La presente invenzione riguarda un pannello in cemento in cui sono affogati degli inserti trasparenti in modo da conferirgli la capacità di trasmettere la luce. L’invenzione riguarda anche un procedimento per il suo ottenimento.

Nella descrizione che segue, con il termine “cemento†si intende sia la miscela di partenza che il prodotto finale, incluso il cosiddetto cemento, nonché una qualsiasi miscela di cemento con opportuni additivi, aggreganti o altri materiali che si rendessero necessari a seconda delle applicazioni.

Pannelli o elementi in cemento dotati di una certa trasparenza sono già noti. La trasparenza può essere ottenuta annegando nella matrice cementizia dei fasci di fibre ottiche, le cui estremità sono lasciate affiorare tra due opposte facce del manufatto in cemento in modo da trasmettere la luce attraverso la parete. Questa soluzione presenta tuttavia degli inconvenienti. Innanzitutto, la posa in opera dei fasci di fibre ottiche à ̈ complessa. Le fibre ottiche sono delicate e non à ̈ impossibile che esse si spezzino durante la posa in opera, vanificando o almeno riducendo il desiderato effetto di trasmissione della luce. Inoltre, la superficie trasparente visibile non può essere troppo ampia – per evitare un eccessivo indebolimento del manufatto in cemento – per cui anche la trasmissione della luce risulta piuttosto ridotta.

Più recentemente à ̈ stato proposto di inserire nel substrato di cemento una serie di elementi in plastica trasparente che aumentino la superficie trasparente visibile, allargando in sostanza i canali di trasmissione della luce attraverso il manufatto. Tuttavia, anche questa soluzione non à ̈ ottimale, in quanto da una parte la fabbricazione del manufatto à ̈ complessa – dovendo posizionare manualmente i singoli elementi – soprattutto se la distribuzione degli elementi non vuole essere casuale ma ordinata. Inoltre, la presenza di un numero eccessivo di elementi trasparenti può indebolire la struttura del manufatto in cemento.

Il problema che sta alla base della presente invenzione à ̈ quello di fornire un manufatto in cemento dotato di proprietà di trasmissione della luce che sia semplice da realizzare e che possa prevedere un’elevata superficie trasparente alla luce.

Tale problema à ̈ risolto da un manufatto in cemento come delineato nelle annesse rivendicazioni, le cui definizione formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcuni esempi di realizzazione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle seguenti figure:

Figura 1 mostra una vista prospettica di una prima forma di realizzazione di un elemento trasparente secondo l’invenzione;

Figura 2 mostra una vista in pianta dell’elemento di figura 1;

Figura 3 mostra una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione di un elemento trasparente secondo l’invenzione;

Figura 4 mostra una vista in pianta dell’elemento di figura 3;

Figura 5 mostra una vista laterale secondo la direzione A dell’elemento di figura 4;

Figura 6 mostra una vista prospettica di una terza forma di realizzazione di un elemento trasparente secondo l’invenzione;

Figura 7 mostra una vista laterale secondo la direzione B dell’elemento di figura 6;

Figura 8 mostra una vista in pianta di una manufatto in cemento secondo l’invenzione;

Figura 9 mostra una vista secondo la sezione IX-IX del manufatto di figura 8.

Con riferimento alle figure 8 e 9, il manufatto in cemento secondo l’invenzione, indicato nel suo complesso con il numero 1, comprende un elemento trasparente 2 ed una matrice cementizia.

Con il termine “elemento trasparente†si intende un elemento con caratteristiche di trasparenza alla luce.

Detto elemento trasparente à ̈ affogato nella matrice cementizia in modo da far emergere su almeno due facce opposte del manufatto 1 l’elemento trasparente 2 e da creare una pluralità di canali 3 per la trasmissione della luce attraverso detto manufatto 1.

Il manufatto 1 può assumere una qualsiasi forma, come verrà chiarito nel seguito della presente descrizione. Nel caso in cui il manufatto 1 assumesse una forma sferica o lenticolare, le due facce opposte sopra indicate corrisponderanno a due emisfere opposte o due facce concave o convesse opposte, in modo da realizzare in ogni caso una struttura in cui la luce viene trasmessa attraverso il manufatto per mezzo di detti canali 3.

L'elemento trasparente 2 à ̈ un elemento singolo ed à ̈ preferibilmente realizzato in un unico pezzo.

In una forma di realizzazione, mostrata nelle figure 1 e 2, l'elemento trasparente 2 Ã ̈ contenuto in un volume di forma parallelepipeda che si svolge in un piano principale X ed ha uno spessore Y corrispondente allo spessore del manufatto 1 in cemento che si vuole realizzare.

L'elemento trasparente 2 comprende una pluralità di moduli 4 di forma sostanzialmente lamellare, disposti perpendicolarmente rispetto al piano X ed allineati in file tra loro parallele e sfalsate. Ogni altra disposizione, così come ogni altra forma dei moduli 4, sarà tuttavia possibile, a seconda del disegno con cui si vuole che gli elementi trasparenti 2 affiorino sulla superficie del manufatto 1. I moduli 4 possono anche essere di forma e/o dimensione diverse tra loro.

I moduli 4 hanno una lunghezza “l†ed uno spessore “d†che determinano l'ampiezza dei canali 3 di trasmissione della luce all'interno del manufatto, ed una altezza “h†che determina l'estensione di detti canali 3 e contemporaneamente lo spessore Y del manufatto 1.

I moduli 4 su una fila sono collegati tra loro da aste di collegamento 5 che uniscono due moduli 4 contigui in un punto qualunque della loro altezza “h†che sia diverso dalle due estremità, in modo da rimanere annegate – e quindi invisibili – nella matrice cementizia del manufatto 1.

Le varie file di moduli 4 sono inoltre collegate tra loro da una o più barre 6, trasversali rispetto alle file di moduli 4. In questo modo, l'elemento trasparente forma un'unica griglia di moduli 4.

In una seconda forma di realizzazione, mostrata nelle figure 3, 4 e 5, l'elemento trasparente 102 à ̈ del tutto analogo alla forma di realizzazione precedentemente descritta, con l'unica differenza che esso comprende una cornice 7 che si sviluppa nel piano X dell'elemento trasparente 102, lungo la sua periferia, e che ha la funzione di elemento distanziatore quando detto elemento trasparente 2 à ̈ posto in uno stampo o cassero per la colatura del cemento. La cornice potrà avere una forma diversa per facilitare la funzione di posizionatore. Ad esempio, potrà presentare delle tacche su uno o più dei lati, per facilitare la sua introduzione nello stampo o nel cassero.

In una terza forma di realizzazione, mostrata nelle figure 7 e 8, l’elemento trasparente 202 si sviluppa su una superficie curva Z, con i moduli 4 disposti trasversalmente rispetto a tale superficie Z. Il raggio di curvatura può ovviamente variare, a seconda delle esigenze architettoniche o comunque di utilizzo del manufatto. Ad esempio, esso potrà presentare un profilo a S, a C, a ferro di cavallo, lenticolare o anche interamente cilindrico o piramidale.

Nell’esempio di figura 7 e 8, i moduli 4 sono disposti nell’identico modo sopra descritto per le altre forme di realizzazione, ed à ̈ presente una cornice 7 come distanziatore, analogamente alla forma di realizzazione di figura 3.

Negli esempi mostrati nelle figure, l’elemento trasparente 2, 102, 202, se visto in pianta, ha forma quadrata o rettangolare, ma sarà possibile realizzarlo in una qualsiasi altra forma – parallelepipeda, romboidale, trapezoidale, ellittica, circolare, toroidale, ecc. – secondo le esigenze di utilizzo come manufatto 1 in cemento.

Anche la disposizione dei moduli 4 potrà variare. Essi ad esempio potranno essere allineati sia in file che in colonne, oppure potranno essere disposti in uno schema che, partendo da una disposizione parallela dei moduli lungo ogni lato dell’elemento trasparente 2, 102, 202, prevede una disposizione a spicchi convergenti verso il centro. Ogni altra disposizione che venga incontro alle esigenze finali di utilizzo del manufatto 1 sarà tuttavia possibile.

L’elemento trasparente 2, 102, 202 può essere realizzato in un qualsiasi materiale trasparente e/o traslucido che sia compatibile con l’uso in combinazione con cemento. Preferibilmente, l’elemento trasparente 2, 102, 202 sarà realizzato in materiale plastico trasparente e/o traslucido. In una forma di realizzazione, tale materiale plastico sarà selezionato tra policarbonato, metacrilato, polietilentereftalato (PET) eventualmente riciclato e polistirolo.

L’elemento trasparente 2, 102, 202 può essere ottenuto secondo varie metodiche note all’esperto del settore.

Una prima metodica utilizzabile à ̈ la lavorazione dal pieno, in cui un blocco di materiale trasparente e/o traslucido come sopra definito viene lavorato per asportarne le parti eccedenti rispetto alla geometria desiderata.

Un’altra metodica utilizzabile per produrre l’elemento trasparente 2, 102, 202 dell’invenzione prevede lo stampaggio ad iniezione in appositi stampi o la sua formatura, anche a gravità, secondo altre metodiche note nel settore della lavorazione delle materie plastiche.

E’ inoltre possibile formare i singoli moduli 4 o altre porzioni dell’elemento trasparente 2, 102, 202 (ad esempio le file di moduli 4) in modo separato in accordo ad una o più delle metodiche sopra descritte, ed assemblare infine le varie porzioni – mediante incollaggio o termosaldatura – così da ottenere l’elemento trasparente in un singolo pezzo.

Il manufatto 1 in cemento secondo l’invenzione può poi essere ottenuto con metodi noti.

Secondo la tecnica nota, i manufatti in cemento vengono normalmente ottenuti mediante un procedimento che prevede l’impiego di casseri in legno, in materiale plastico o, preferibilmente, in metallo che riproducono la forma del manufatto da realizzare. L’elemento trasparente 2, 102, 202 verrà innanzitutto disposto nel cassero. La cornice 7, presente nelle forme di realizzazione delle figure da 3 a 7, permette di mantenere l’elemento trasparente 102, 202 distanziato dalle pareti del cassero. Nel caso invece della prima forma di realizzazione mostrata nelle figure 1 e 2, sarà invece conveniente posizionare nel cassero dei distanziatori indipendenti. Secondo questo procedimento noto, il cemento viene colato quando ancora fluido nel cassero, dove viene mantenuto fino a solidificazione e a formazione del prodotto finito. Il cassero viene quindi aperto in modo da liberare il manufatto e viene quindi sottoposto ad una fase di pulizia con lo scopo di asportare ogni residuo di cemento. E’ anche da notare che la superficie interna del cassero deve normalmente essere trattata con opportuni additivi chimici che deprimono l†̃adesività del cemento alla superficie metallica.

Un diverso procedimento prevede la colatura di cemento in forme realizzate in materiale aggregabile per compressione e successivamente disgregabile. Tale materiale, una volta aggregato, sarà preferibilmente disgregabile meccanicamente. Più preferibilmente tale materiale sarà scelto nel gruppo comprendente terra di fonderia, altre opportune miscele di terra e sabbia, eventualmente in miscela con opportuni aggreganti.

Tale procedimento comprende generalmente le seguenti fasi operative:

a) formatura di una o di più forme in serie in un materiale aggregabile per compressione, preferibilmente in terra di fonderia, in altre opportune miscele di terra o in sabbia, dette forme riproducendo in negativo il manufatto da realizzare;

b) inserimento di detto elemento trasparente 2, 102, 202 in dette forme;

c) colatura discontinua o in continuo di cemento in dette forme;

d) solidificazione del manufatto 1 in detta o in ciascuna di dette forme in serie;

e) liberazione di detto manufatto 1 da detta forma o da ciascuna di dette forme in serie; e eventualmente

f) rifinitura di detto manufatto.

Sia che si usi il primo o il secondo dei procedimenti sopra descritti, la profondità dei casseri o delle forme in materiale disgregabile, rispettivamente, sarà sostanzialmente uguale all’altezza “h†dei moduli 4 dell’elemento trasparente 2, 102, 202. In questo modo, le estremità superiore ed inferiore dei moduli 4 rimangono affioranti al livello della superficie del manufatto 1, venendo a creare i suddetti canali 3 di trasmissione della luce.

Potrà essere conveniente che la fase f) di rifinitura comprenda la pulitura della superficie affiorante dei moduli 4, che altrimenti potrebbe risultare imbrattata dal cemento colato. Alternativamente, la pulitura della superficie affiorante dei moduli 4 potrà essere eseguita immediatamente dopo la colatura del cemento, prima della sua solidificazione.

Può essere utilizzato un qualsiasi cemento, particolarmente un cemento adatto alla preparazione di manufatti prefabbricati.

Da quanto sopra riportato, appaiono immediatamente i vantaggi dell’invenzione.

Innanzitutto, l’ottenimento del manufatto 1 risulta grandemente semplificato, in quanto à ̈ sufficiente posizionare il singolo elemento trasparente 2, 102, 202 nel cassero o nella forma e quindi colare il cemento. Non sarà quindi necessaria l’introduzione successiva alla colatura di una pluralità di elementi, come nei procedimenti dello stato dell’arte.

E’ inoltre possibile realizzare a priori, in sede di preparazione dell’elemento trasparente, un qualsiasi disegno superficiale desiderato, cosa che, con i metodi noti, avrebbe richiesto l’intervento umano con conseguente perdita di tempo ed incertezza del risultato.

Infine, la struttura a griglia dell’elemento trasparente 2, 102, 202 dell’invenzione conferisce una maggiore solidità al manufatto, costituendone una sorta di armatura e permettendo la realizzazione di manufatti 1 anche di piccolo spessore o di forma irregolare.

E’ evidente che sono state descritte solo alcune forme particolari di realizzazione della presente invenzione, cui l’esperto dell’arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, senza peraltro discostarsi dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Manufatto (1) in cemento, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento trasparente (2, 102, 202) ed una matrice cementizia, in cui detto elemento trasparente à ̈ affogato nella matrice cementizia in modo da far emergere su almeno due facce opposte del manufatto (1) l’elemento trasparente (2) e da creare una pluralità di canali (3) per la trasmissione della luce attraverso detto manufatto (1).
2. 2. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento trasparente (2, 102, 202) Ã ̈ un elemento singolo.
3. 3. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detto elemento trasparente (2, 102, 202) Ã ̈ di pezzo.
4. 4. Manufatto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto elemento trasparente (2, 102, 202) comprende una pluralità di moduli (4) aventi un’altezza (h) che determina l'estensione di detti canali (3) e contemporaneamente lo spessore (Y) del manufatto (1).
5. 5. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti moduli (4) hanno forma sostanzialmente lamellare, sono disposti perpendicolarmente rispetto ad un piano (X) o sono trasversali ad una superficie curva (Z) su cui si sviluppa detto elemento trasparente (2, 102, 202), rispettivamente, e sono allineati in file tra loro parallele e sfalsate.
6. 6. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui i moduli (4) su una fila sono collegati tra loro da aste di collegamento (5) che uniscono due moduli (4) contigui in un punto qualunque della loro altezza (h) che sia diverso dalle due estremità.
7. 7. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 6, in cui dette file di moduli (4) sono collegate tra loro da una o più barre (6), in modo che detto elemento trasparente (2, 102, 202) formi una griglia.
8. 8. Manufatto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto elemento trasparente (102, 202) comprende una cornice (7) che si sviluppa nel piano (X) o sulla superficie curva (Z) dell'elemento trasparente (102, 202), rispettivamente.
9. 9. Manufatto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui detto manufatto (1) ha un profilo a S, a C, a ferro di cavallo, lenticolare o interamente cilindrico o piramidale.
10. 10. Manufatto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto elemento trasparente (2, 102, 202), se visto in pianta, ha forma quadrata, rettangolare, parallelepipeda, romboidale, trapezoidale, ellittica, circolare o toroidale.
11. 11. Manufatto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui detto elemento trasparente (2, 102, 202) Ã ̈ realizzato in materiale plastico trasparente e/o traslucido.
12. 12. Manufatto (1) secondo la rivendicazione 11, in cui detto materiale plastico trasparente e/o traslucido à ̈ selezionato tra policarbonato, metacrilato, PET eventualmente riciclato e polistirolo.
13. 13. Procedimento per la realizzazione di un manufatto (1) in cemento come definito in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui detto procedimento comprende una fase di realizzazione di un elemento trasparente (2, 102, 202) secondo una delle seguenti metodiche: - Lavorazione di un blocco di materiale trasparente e/o traslucido dal pieno per asportazione delle parti eccedenti rispetto alla geometria desiderata; - stampaggio ad iniezione o formatura in appositi stampi; - formazione dei singoli moduli (4) o di altre porzioni dell’elemento trasparente (2, 102, 202) in modo separato ed assemblaggio delle varie porzioni mediante incollaggio o termosaldatura.
14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, comprendente una fase di inserimento di detto elemento trasparente (2, 102, 202) in casseri ed una fase di colatura di detta matrice cementizia in detti casseri.
15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 13, comprendente una fase di inserimento di detto elemento trasparente (2, 102, 202) in forme realizzate in materiale aggregabile per compressione e successivamente disgregabile ed una fase di colatura di cemento in dette forme.
16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 15, in cui detto materiale aggregabile per compressione e successivamente disgregabile à ̈ scelto nel gruppo comprendente terra di fonderia, altre opportune miscele di terra e sabbia, eventualmente in miscela con opportuni aggreganti.
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 15 o 16, comprendente le seguenti fasi operative: a)formatura di una o di più forme in serie in un materiale aggregabile per compressione, preferibilmente in terra di fonderia, in altre opportune miscele di terra o in sabbia, dette forme riproducendo in negativo il manufatto da realizzare; b)inserimento di detto elemento trasparente (2, 102, 202) in dette forme; c) colatura discontinua o in continuo di cemento in dette forme; d) solidificazione del manufatto (1) in detta o in ciascuna di dette forme in serie; e) liberazione di detto manufatto (1) da detta forma o da ciascuna di dette forme in serie; e eventualmente f) rifinitura di detto manufatto.
18. 18. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui detta fase f) di rifinitura prevede la pulitura della superficie affiorante di detto elemento trasparente (2, 102, 202).
19. 19. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 18, in cui la profondità dei casseri o delle forme in materiale disgregabile, rispettivamente, à ̈ sostanzialmente uguale all’altezza (h) dei moduli (4) dell’elemento trasparente (2, 102, 202).