ITUD20120212A1 - Elemento costruttivo per controtelaio per serramenti, e controtelaio comprendente detto elemento costruttivo - Google Patents

Description

"ELEMENTO COSTRUTTIVO PER CONTROTELAIO PER SERRAMENTI, E CONTROTELAIO COMPRENDENTE DETTO ELEMENTO COSTRUTTIVO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un elemento costruttivo per la realizzazione di un controtelaio utilizzato per la posa in opera di serramenti quali porte e finestre, vantaggiosamente, ma non solo, per esterni.

In particolare, l'elemento costruttivo secondo il presente trovato costituisce un elemento modulare associabile ad altri elementi costruttivi del tipo di cui si discute, per la realizzazione di un controtelaio che, in uso, è installato in un'apertura di una parete per il fissaggio dell'infisso.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti controtelai anche denominati, a seconda delle applicazioni, falsi telai o controcasse, che vengono inseriti tra l'infisso ed il muro per consentire la posa stabile del serramento rispetto alla muratura del fabbricato. Il controtelaio è l'elemento fondamentale della giunzione serramentomuratura e viene installato durante la fase costruttiva edilizia, consentendo al serramentista di dimensionare in modo stabile i fori su cui progettare, costruire e posare il serramento. Il controtelaio deve quindi avere la possibilità di essere fissato alla muratura da un lato e di essere elemento per il fissaggio del serramento dall'altro.

I controtelai più diffusi sono realizzati da tavole in legno le quali vengono opportunamente collegate fra loro a definire l'apertura di fissaggio del serramento.

Questa soluzione realizzativa, che può essere definita di origini antiche, ha subito nel tempo una serie di perfezionamenti senza comunque produrre alcuna modifica sostanziale del prodotto originale. Negli ultimi decenni le esigenze energetiche hanno comportato lo sviluppo di diverse soluzioni alternative o integrative alle tavole in legno, mantenendo comunque fermo il concetto di elemento costruttivo di giunzione per il serramento cui associare, in varie forme, materiali coibentanti per aumentarne le proprietà isolanti termiche.

Sono noti, infatti, controtelai realizzati con materiali plastici, quali il polivinilcloruro (PVC), o metallici, quali l'alluminio, i quali trovano particolare applicazione in costruzioni edili prefabbricate, come ad esempio le "case ecologiche" con struttura in legno.

I controtelai in materiale metallico, seppur molto stabili meccanicamente, presentano notevoli inconvenienti dal punto di vista termico dato che il metallo agevola lo scambio termico fra l'ambiente esterno e quello interno. Questo fenomeno determina l'insorgenza di muffe sul controtelaio e sul serramento, a causa del ponte termico che si genera tra l'esterno e l'interno.

La soluzione di controtelaio metallico non è riuscita quindi ad eliminare l'utilizzo del controtelaio realizzato con tavole in legno, ed anche l'utilizzo di elementi costruttivi in materiale plastico non ha mai risolto del tutto questo inconveniente .

Le esigenze di carattere energetico e la conseguente costruzione di strutture edili con materiali con elevata capacità isolante termica sia delle murature che degli infissi ha richiesto di sviluppare soluzioni in grado di migliorare le prestazioni di questi punti di giunzione così critici per il fabbricato. Sono state sviluppate pertanto soluzioni di controtelai accessoriati, ovvero comprendenti sempre lo stesso supporto in legno ma utilizzanti anche elementi coibentanti come polistirolo, stiferite, elementi in PVC, od altro, per impedire il passaggio di flussi d'aria fra muro e serramento. Tali soluzioni risultano particolarmente complesse visto anche l'elevato numero di componenti ed i differenti materiali con cui sono realizzate. Ciò determina un montaggio molto artigianale ed oneroso nel sito di installazione.

Sono stati sviluppati anche elementi costruttivi per controtelai, sostituitivi alla tavola in legno, realizzati con materiale plastico, quale PVC, a sezione compatta piena che, però, oltre ad avere un elevato peso specifico, risultano poco performanti dal punto di vista termico.

In generale, pertanto, sono state sviluppate soluzioni di controtelai che, se da un lato risolvono i problemi legati alle prestazioni termiche, dall'altro risultano inefficaci per quanto riguarda le prestazioni meccaniche necessarie alla stabilità del serramento installato. Inoltre, queste soluzioni non sono state in grado di fornire un'efficace soluzione all'abbattimento acustico, aspetto critico in particolare nell'utilizzo dei materiali come il polistirolo.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento costruttivo per controtelai con migliori prestazioni meccaniche, termiche ed acustiche rispetto alle soluzioni note.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento costruttivo che sia semplice ed economico da realizzare e da assemblare.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento costruttivo per controtelai che permetta anche un assemblaggio diretto nel sito di installazione, a vantaggio degli ingombri di trasporto.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale .

In accordo con i suddetti scopi, un elemento costruttivo per un controtelaio secondo il presente trovato viene utilizzato per l'installazione di un serramento, ad esempio in una muratura di un edificio. L'elemento costruttivo comprende almeno un profilato a sviluppo oblungo, provvisto di una pluralità di cave longitudinali a sezione chiusa che si estendono per la sua intera estensione longitudinale. Le suddette cave longitudinali definiscono camere d'aria richiudibili, ad esempio mediante materiali di riempimento come schiume espandenti, che permettono di incrementare la capacità di isolamento termico ed acustico dell'elemento costruttivo e del controtelaio cui viene associato.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, le suddette cave longitudinali hanno una forma sostanzialmente triangolare. La particolare forma triangolare permette, da un lato, di incrementare le proprietà di isolamento termico grazie ad una minor circolazione convettiva dell'aria con una conseguente minor trasmissione del calore e, dall'altro, di incrementare le proprietà di isolamento acustico. La forma triangolare delle cave longitudinali, infatti, permette di ottenere una maggior dispersione del suono lungo il percorso dall'esterno all'interno dell'edificio dato che la rifrazione del suono non avviene in direzione perpendicolare, ma secondo direzioni inclinate.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, il profilato è provvisto di almeno una scanalatura longitudinale aperta verso l'esterno e configurata per permettere l'inserimento di mezzi di collegamento reciproco fra due profilati e permettere la realizzazione di un controtelaio.

In accordo con un ulteriore aspetto del trovato, il profilato è realizzato con un materiale a bassa conducibilità termica per limitare la trasmissione del calore fra interno ed esterno di un edificio.

Il presente trovato è anche relativo ad un controtelaio per l'installazione di serramenti che comprende un elemento costruttivo del tipo sopra descritto.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista parziale tridimensionale di un serramento installato su un controtelaio comprendente elementi costruttivi secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una vista in sezione trasversale di fig. 1;

- la fig. 3 è una sezione trasversale di un elemento costruttivo secondo il presente trovato;

- la fig. 4 è una sezione trasversale di un elemento costruttivo in accordo con una variante di fig. 3;

- la fig. 5 è una vista parzialmente sezionata ed in esploso di una parte di un controtelaio secondo il presente trovato;

- la fig. 6 è una vista parziale del controtelaio di fig. 5 in condizione assemblata.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figg. 1 e 2, un elemento costruttivo 10, 100 secondo il presente trovato è utilizzato per la realizzazione di un controtelaio 11 per il montaggio di un serramento 12.

L'elemento costruttivo 10, 100 comprende almeno un profilato 14 (fig. 2) a sviluppo oblungo, avente forme geometriche diverse a seconda delle particolari esigenze applicative e di installazione richieste.

In particolare, con riferimento alla fig. 2 è rappresentato un controtelaio 11 provvisto di due tipologie di elemento costruttivo, secondo il presente trovato, indicate rispettivamente con il numero di riferimento 10 quello superiore e con il numero di riferimento 100 quello inferiore. Nello specifico, l'elemento costruttivo 10 ha un profilato 14 con forma della sezione trasversale sostanzialmente ad "L", ovvero avente due lati disposti sostanzialmente ortogonali fra loro, in uno dei quali viene disposto in battuta il serramento 12. L'elemento costruttivo 100 ha forma della sezione trasversale sostanzialmente rettangolare, e su di esso viene posto in appoggio il serramento 12.

Gli elementi costruttivi 10 e 100 sono collegati reciprocamente fra loro, con le modalità che verranno descritte nel prosieguo, per definire il controtelaio 11 da fissare ad una muratura 13 e per permettere il successivo montaggio del serramento 12.

Il profilato 14 (figg. 2-4) è provvisto di una pluralità di cave longitudinali 15 a sezione chiusa che si estendono per la sua intera estensione longitudinale. Le cave longitudinali 15 presentano una forma della sezione sostanzialmente triangolare, anche se in altre forme di realizzazione non si esclude una forma della sezione diversa ad esempio circolare, poligonale o mista.

La sezione perimetrale esterna del profilato 14 è definita da una pluralità di pareti perimetrali esterne 16 attraverso le quali vengono inseriti mezzi di fissaggio, ad esempio di tipo filettato, quali viti autofilettanti, per permettere il fissaggio del profilato 14 alla muratura 13 e, rispettivamente, del serramento 12 al profilato 14.

Forme di realizzazione prevedono che le pareti perimetrali esterne 16 abbiano uno spessore sostanzialmente uniforme sia lungo l'estensione longitudinale del profilato 14 sia nella sezione trasversale.

Il profilato 14 è provvisto, inoltre, di una pluralità di pareti di separazione 17 disposte internamente alla sezione trasversale del profilato 14, ciascuna delle quali è collegata, con rispettive estremità, ad una delle pareti perimetrali esterne 16 e ad una parete di separazione 17 ad essa adiacente per definire assieme le cave longitudinali 15.

Nelle forme di realizzazione rappresentate nelle figg. 3 e 4, le pareti di separazione 17 sono collegate alle pareti perimetrali esterne 16, inclinate di un angolo di inclinazione a di ampiezza compresa fra 40° e 50°, nella fattispecie di circa 45°.

La particolare configurazione e disposizione delle pareti perimetrali esterne 16 e delle pareti di separazione 17 a struttura triangolare permette di ottenere un profilato 14 estremamente rigido ed avente un'elevata resistenza meccanica. A solo titolo esemplificativo, l'elemento costruttivo 10, 100 ha un carico di rottura a trazione di circa 12 N/mm<2>, ed un carico di rottura a flessione di circa 35 N/mm<2>.

Forme realizzative del presente trovato, ad esempio quelle rappresentate nelle figg. 2-4, prevedono che le pareti perimetrali esterne 16 dei profilati 14 siano provviste di scanalature longitudinali 18, ovvero che si estendono per l'intera lunghezza del profilato 14, configurate per permettere l'inserimento di mezzi di collegamento 21 ad esempio del tipo rappresentato nelle figg. 5 e 6.

Le scanalature longitudinali 18 (figg. 3 e 4) hanno forma della sezione trapezoidale, con la base maggiore 19 rivolta verso l'interno del profilato 14 ed appartenente ad una delle pareti perimetrali esterne 16, e la base minore 20 aperta verso l'esterno.

In altre forme di realizzazione, non rappresentate nelle figure, si prevede che le scanalature longitudinali 18 abbiano una configurazione diversa, ad esempio sostanzialmente rettangolare, e definiscano sottosquadri in cui ancorare i mezzi di collegamento 21 (figg. 5 e 6).

I mezzi di collegamento 21 sono predisposti per collegare fra loro due degli elementi costruttivi 10 o 100 secondo il presente trovato, che insieme definiscono il controtelaio 11.

I mezzi di collegamento 21 comprendono elementi di interferenza meccanica, nella fattispecie angolari di giunzione 22, aventi una forma della sezione sostanzialmente trapezoidale per essere inseriti in modo coniugato nelle scanalature longitudinali 18.

Con riferimento alla fig. 5, gli angolari di giunzione 22 hanno una forma della sezione trasversale trapezoidale e con il lato maggiore rivolto verso l'esterno. In particolare, si può prevedere che gli angolari di giunzione 22 abbiano una sezione piena oppure convessa e sagomata a "C" come rappresentato nelle figg. 5 e 6. In questo caso, infatti, l'angolare di giunzione 22 ha una sezione avente due tratti contrapposti e speculari fra loro collegati alle rispettive estremità da un tratto intermedio. I tratti contrapposti sono divergenti verso l'esterno rispetto al tratto intermedio, per definire fra di essi una concavità che durante l'uso è rivolta verso l'interno della scanalatura longitudinale 18 in cui l'angolare di giunzione 22 è inserito .

Gli angolari di giunzione 22 sono configurati in modo da essere, durante l'uso, completamente contenuti nello spessore complessivo del profilato 14. In questo modo si evitano parti di collegamento sporgenti dagli elementi costruttivi 10, 100 che potrebbero risultare pericolose per gli utenti ed interferenti con parti della muratura 13 a cui il controtelaio 11 deve essere associato.

Gli angolari di giunzione 22 permettono il collegamento reciproco fra due elementi costruttivi 10, 100 secondo il presente trovato che sono disposti sostanzialmente ortogonali fra loro.

A tale scopo, i profilati 14 sono provvisti di estremità di collegamento 23 inclinate a 45° (figg. 5 e 6) rispetto alla direzione di sviluppo longitudinale del profilato 14.

Durante l'assemblaggio del controtelaio 11 si prevede l'inserimento di una prima parte di un angolare di giunzione 22 nella scanalatura longitudinale 18 di uno degli elementi costruttivi 10, e l'altra parte dell'angolare di giunzione 22 in una delle scanalature longitudinali 18 dell'altro elemento costruttivo 10 da collegare.

L'accoppiamento fra gli angolari di giunzione 22 e le scanalature longitudinali 18 avviene per interferenza meccanica, anche se non è escluso l'impiego di ulteriori mezzi di collegamento per solidarizzare il loro posizionamento reciproco. Ad esempio, con riferimento alla fig. 6, si prevede che il collegamento reciproco fra gli angolari di giunzione 22 e le scanalature longitudinali 18 avvenga anche con l'ausilio di mezzi di collegamento filettati, nella fattispecie viti autofilettanti 24. Gli angolari di giunzione 22 risultano di semplice e rapida applicazione e permettono di ridurre drasticamente i tempi di installazione del controtelaio 11, nonché di ottenere una ripetibilità di posizionamento reciproca fra gli elementi costruttivi 10, 100 che è indipendente dalla manualità del singolo operatore.

La semplicità di collegamento fra gli elementi costruttivi 10, 100 permette inoltre di definire forme e dimensioni di questi ultimi in officina e successivamente trasportarli nel sito di installazione completamente smontati e non assemblati riducendo drasticamente gli ingombri di trasporto del controtelaio 11. Tale soluzione non era invece prevedibile per i controtelai in legno, e per le altre soluzioni con materiali isolanti termici.

Le pareti perimetrali esterne 16 sono provviste inoltre, di una pluralità di scanalature ausiliarie 25 aperte verso l'esterno, rientranti, e configurate per aumentare la superficie di ancoraggio del profilato 14 rispetto alla muratura 13 cui viene associato .

In particolare, le scanalature ausiliarie 25, oltre ad aumentare la superficie di ancoraggio, permettono l'inserimento di nastri espansi di sigillatura, o resine espandenti 26 (fig. 2) le quali impediscono il passaggio d'aria fra il serramento 12 e la muratura 13

In altre forme di realizzazione, non rappresentate nelle figure, si può prevedere che i mezzi di collegamento 21 permettano anche un collegamento reciproco fra elementi costruttivi 10, 100 disposti consecutivi ed allineati fra loro.

In ulteriori forme di realizzazione e durante le operazioni di assemblaggio degli elementi costruttivi 10, 100, si prevede di chiudere le cave longitudinali 15 dei profilati 14, o di sigillare le estremità di collegamento 23 di questi ultimi con una schiuma espandente al fine di generare internamente al profilato 14 una camera d'aria chiusa, o una pluralità di camere d'aria chiuse che incrementano le prestazioni di isolamento termico ed acustico del controtelaio 11.

Forme di realizzazione del presente trovato prevedono che il profilato 14 sia realizzato con un materiale termoplastico caricato con fibre, ad esempio fibre naturali, ed alleggerito per espansione .

A solo titolo esemplificativo, si prevede che le fibre naturali siano fibre di legno e che il materiale termoplastico sia un polivinilcloruro espanso.

La tipologia di materiale con cui sono realizzati i profilati 14 è scelta anche in ragione della sua lavorabilità. In particolare, il materiale con cui è ricavato il profilato 14 deve permettere una precisa e veloce fase di troncatura con normali utensili di lavorazione del legno, del PVC o dell'alluminio, nonché avere caratteristiche di avvitabilità e di contemporanea resistenza meccanica.

Gli elementi costruttivi 10, 100 impediscono la trasmissione termica fra interno ed esterno di una costruzione incrementando quindi le caratteristiche energetiche dell'abitazione cui sono associati.

È chiaro che all'elemento costruttivo 10, 100 per un controtelaio 11 ed al controtelaio 11 comprendente almeno un elemento costruttivo 10, 100 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ad esempio, in altre forme di realizzazione, si può prevedere che i mezzi di collegamento 21 anziché essere inseriti nelle scanalature longitudinali 18 vengano inseriti direttamente nelle cave longitudinali 15 a definire sia il collegamento reciproco fra gli elementi costruttivi 10, 100, sia la chiusura delle suddette cave longitudinali 15 per l'incremento della capacità di isolamento termico. È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di elemento costruttivo 10, 100 per un controtelaio 11 e di controtelaio 11 comprendente almeno un elemento costruttivo 10, 100, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento costruttivo per un controtelaio (11) per un serramento (12), comprendente almeno un profilato (14) a sviluppo oblungo, caratterizzato dal fatto che detto profilato (14) è provvisto di una pluralità di cave longitudinali (15) a sezione chiusa che si estendono per la sua intera estensione longitudinale.
2. 2. Elemento costruttivo come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette cave longitudinali (15) hanno una forma sostanzialmente triangolare.
3. 3. Elemento costruttivo come nella rivendicazione 1, o 2, caratterizzato dal fatto che detto profilato (14) è provvisto di una pluralità di pareti perimetrali esterne (16) configurate per permettere almeno il fissaggio di detto serramento (12) a detto profilato (14).
4. 4. Elemento costruttivo come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette pareti perimetrali esterne (16) è provvista di almeno una scanalatura longitudinale (18) aperta verso l'esterno che si estende per l'intera lunghezza di detto profilato (14).
5. 5. Elemento strutturale come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta scanalatura longitudinale (18) ha una forma della sezione trapezoidale, con la base maggiore (19) rivolta verso l'interno del profilato (14) e la base minore (20) aperta verso l'esterno.
6. 6. Elemento strutturale come nella rivendicazione 3, 4 o 5, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette pareti perimetrali esterne (16) è provvista di almeno una scanalatura ausiliaria (25) aperta verso l'esterno e configurata per aumentare la superficie di ancoraggio di detto profilato (14).
7. 7. Elemento strutturale come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che dette cave longitudinali (15) sono definite da una pluralità di pareti di separazione (17), ciascuna delle quali è collegata con rispettive estremità ad una di dette pareti perimetrali esterne (16) e ad una parete di separazione (17) ad essa adiacente.
8. 8. Elemento strutturale come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilato (14) ha una forma della sezione trasversale sostanzialmente rettangolare.
9. 9. Elemento strutturale come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che detto profilato (14) ha una forma della sezione trasversale ad "L".
10. 10. Controtelaio per un serramento comprendente almeno un elemento strutturale (10; 100) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
11. 11. Controtelaio come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di elementi costruttivi (10; 100) collegati fra loro mediante mezzi di collegamento (21).
12. 12. Controtelaio come nella rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento (21) comprendono elementi di interferenza (22) aventi una forma della sezione sostanzialmente trapezoidale per essere inseriti in dette scanalature longitudinali (18) e definire il collegamento di detti elementi costruttivi (10; 100).