KR20110057194A - 블록 몰드 및 방법 - Google Patents

Abstract

베이스 및 아래로 젖혀지는 네 개의 측벽을 갖는 몰드를 사용하는, 중력 캐스팅 조적 블록의 성형 방법은, 다른 밀도를 갖는 외부 층을 캐스트할 수 있게 하고 코어를 사용하여 중공 블록을 성형할 수 있게 한다. 상기 베이스 및 네 개의 측벽을 내리면 효과적인 세척이 가능한 최상부 표면이 제공된다.

Description

블록 몰드 및 방법{BLOCK MOULDS AND METHOD}

본 발명은 블록 몰드(block mould), 성형(moulding) 방법 및 상기 방법에 의한 블록에 관한 것이다.

본 명세서에서 "블록(block)"이란 용어는 벽돌(brick)을 포함하는 의미로 사용된다.

본 발명은 중력 캐스팅(gravity casting)을 사용하는 콘크리트 블록의 성형 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, 종래에 "베서 블록(besser block)"이라 일컫는 콘크리트 블록 제조 방법과는 구별되는, 콘크리트 블록의 습식 캐스팅(wet casting)을 포함한다. 상기 베서 블록은 비교적 건조한 혼합물(mix)로부터 시작하는데, 상기 혼합물은 압착되고(compacted) 종종 몰드 내에서 진동되며, 이어서 상기 몰드로부터 1분 정도 이내에 재빨리 방출(ejected) 또는 사출(extruded)된다. 이러한 건조 혼합물의 압착 및 진동(vibration)은 실제로 자기지지 구조물(self supporting structure)을 매우 신속하게 제조할 수 있고, 이어서 상기 자기지지 구조물은 상기 몰드와 독립적으로, 경화(set) 및 양생(cure)될 장소로 옮겨질 수 있다. 이는 "습식 캐스팅"과 대조되는데, 상기 습식 캐스팅에서는 콘크리트 블록이 자기지지되어(self suppoting) 상기 몰드로부터 추출될 수 있기 전에 상기 콘크리트 블록이 상기 몰드 내에서 수시간 동안 머무른다.

본 발명은 고온고압증기양생 기포 콘크리트(autoclaved aerated concrete)와도 구별되는데, 상기 고온고압증기양생 기포 콘크리트의 경우에는 슬러리가 몰드 내로 주입되어 팽창하지만, 이후 짧은 시간 경과 후 상기 몰드로부터 제거되고, 오토클레이브(autoclave) 내에서 약 12 시간 동안 양생되기 전에 팽창된다.

상기 건조 캐스트 시스템(dry cast system)이 널리 사용되는데, 이는 단일(하나) 몰드가 여러 차례 반복적으로 사용될 수 있기 때문이며, 이는 제조설비용의 많은 몰드 제작 비용이 높지 않다는 것을 의미한다.

그러나 본 발명자는, 습식 캐스트 성형법(wet cast moulding method)을 사용하는데 장점이 있고 상기 방법을 사용하고 이 방법으로부터 블록을 얻는 데 어려운 점이 있지만 경제적으로 타당성이 있다는 점을 발견하였다.

한 예를 들어, 본 발명자는 임베디드 발포 플라스틱(embedded plastic foam)의 사용을 제안한다. 이러한 것은 알려져 있지만, 발포 플라스틱 펠렛(plastic foam pellet)이 분포하는 콘크리트가 블록의 외부 표면 상에 나타난다는 문제가 생긴다.

본 발명자는, 외부 표면 중 적어도 일부분이 장식적이거나 이와 다르게 마감된 외부 표면으로서 사용될 수 있는 블록의 일부분으로서 성형되는 코어 물질(core material)과, 종류 또는 밀도가 다른 물질로 형성된 외부 표면층(outer surface layer)이 있을수 있다는 것을 제안한다. 이것은 또한, 이러한 블록 사용 비용을 줄이는데, 이후에 초벌칠이 필요하지 않을 수 있다.

또한, 본 발명자는, 조립(또는 시공)시 향상된 효율을 제공하는 연동 현상(interlocking shape)을 갖는 것이 유용하다는 것을 입증했는데, 이를 위해서는 지속적으로 정확한 제품이 요구된다.

본 발명자는, "베서 블록" 방식에서와 같이 건조 압축 공정(dry compression process)을 사용하기에 부적합하고 타당성이 없는 물질로부터 블록을 성형하는 것이 장점이 있고, 다만 제조를 원할하게 하는 방식으로 이러한 "습식 캐스터" 블록의 제조를 어떻게 하는 가에 대한 난점이 생기지만, 몰드제조단계, 캐스터되고 양생된 제품을 상기 몰드로부터 떼어내는 단계 및 순차적으로 세척하고 다음 성형 단계를 위해 준비하는 단계를 포함하는 자동 생산 라인 기술을 가능하게 할 수 있다는 점을 확인하였다.

[발명의 요약]

본 발명은 몰드를 사용하는 "습식 캐스트" 블록 제조 방법에 대한 것으로서, 상기 몰드는 사각형 베이스(rectangular base) 및 네개의 측벽(side wall) 포함하고, 각 벽은 상기 베이스의 각 말단(end) 또는 측면(side)에 고정되어, 한편으로는, 각 측벽이 다른 측벽과 결합하여 상기 베이스와 함께 성형 형상(moulding shape)을 형성하는 성형 위치(moulding position)에 배치하고, 다른 한편으로는, 각 측벽이 상기 성형 위치로부터 바깥쪽으로 매달리는(swung) 몰드 블록 배출 위치에 있게되며, 상기 제조 방법은 상기 공간(측벽)을 몰드 형성 위치 내에 배치하는 단계, 상기 몰드를 캐스트될 습식 시멘트 물질(wet cement material)로 충진하는 단계, 상기 물질을 몰드 내에서 양생하는 단계, 상기 각 측벽의 몰드 배출 위치에 대한 상대적인 위치를 변경하는 단계 및 상기 성형된 블록을 상기 몰드로부터 떼어 내는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 각 측벽은 경첩에 의해 결합되어 상기 베이스에 각각 고정된다.

바람직하게는, 상기 몰드가 몰드 형성 위치에 있는 경우에는, 캐스트될 물질을 부을 수 있도록 상부가 개방되어 있다.

바람직하게는, 상기 블록 또는 벽돌은 중공(hollow) 블록이고 상기 방법은, 상기 측벽이 몰드 형성 위치에 있고 제1 측벽 및 맞은 편에 위치한 제2 측벽 사이에 고정되는 코어(core) 또는 플러그(plug)를 상기 측벽 중 하나를 통하여 삽입하는 단계를 포함하며, 상기 방법은, 상기 물질이 경화된 후 상기 코어 또는 플러그를 측벽으로부터 추출함으로써 상기 코어 또는 플러그를 제거하는 단계 및 이후에 상기 측벽을 몰드 배출 위치로 이동시키는 단계 그리고 상기 형성된 블럭을 떼어 내는 단계를 추가로 포함할 수 있다

바람직하게는, 또 다른 형태로서, 본 발명은, 블럭을 제조하는 대부분의 물질과 다른 물질로 이루어진 적어도 하나는 표층(face layer)을 포함하는 "습식 캐스트 블록"을, 몰드를 사용하여 제조하는 방법에 대한 것으로서, 상기 몰드는 사각형 베이스 및 네 개의 측벽을 포함하고, 각 벽은 상기 베이스의 각 말단 또는 측면에 고정되어, 한편으로는, 각 측벽이 다른 측벽과 결합하여 상기 베이스와 함께 성형 형상을 형성하는 성형 위치에 배치하고, 다른 한편으로는, 각 측벽이 상기 성형 위치로부터 바깥쪽으로 매달리는 성형된 블록 배출 위치에 있게 되며, 상기 제조방법은 상기 측벽 및 베이스를 몰드 형성 위치 내에 배치하는 단계, 각 코어 부분들 사이의 중간에 갭(gap)을 제공하도록 두 갈래로 나뉘어진(bifurcate) 하나의 부재 또는 갭을 남기는 두 개의 독립적인 코어 또는 플러그 중 어느 한 가지인 코어를 상기 측벽들 중 하나를 통하여 삽입하는 단계, 여기에서 상기 코어 또는 플러그는 상기 측벽들이 몰드 형성 위치에 있거나 제1 측벽 및 맞은 편의 제2 측벽 사이에 고정되고, 상기 몰드를 캐스트될 습식 시멘트물질로 충진하는 단계, 상기 물질을 경화시키는 단계, 상기 물질이 경화된 후 상기 코어 또는 플러그를 측벽으로부터 추출함으로써 상기 코어 또는 플러그를 제거하는 단계, 상기 각 측벽의 몰드 배출 위치에 대한 상대적인 위치를 변경하는 단계 및 상기 성형된 블록을 상기 몰드로부터 떼어 내는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 캐스트될 물질은 포틀랜드 시멘트(Portland cement)로 이루어진 코어, 및 발포 플라스틱 비드(foam plastic beads)를 포함한다.

전형적인 혼합물은 발포 폴리스티렌 비드(expanded polystyrene beads)를 사용한다.

그러나 폴리스티렌을 사용하는 문제 중 하나는, 상기 블록에 추가로 외부 층을 적용하지 않으면 상기 발포 비드를 포함하는 외부 표면에 표면 중절(surface interruption)이 나타난다는 것이다.

지금까지 기술한 본 발명의 방법은, 코어 물질이 상당한 분율의 발포 플라스틱 물질을 포함하고, 따라서 표면이 발포 플라스틱 비드에 의해 중절되지 아니한다는 점에서 연속적인 표면을 제공할 수 있는 외부면은 경제적 및 시각적으로 매우 유리하다는 중요한 장점을 갖는다.

따라서 본 발명의 제조 방법은, 발포 비드를 포함하는 코어 물질을 도입하기 전에 제1 물질의 측벽 및/또는 베이스 중 적어도 일부분을 코팅하는 단계를 포함한다.

또 다른 대안적인 방안에서, 상기 제조 방법은 코어물질이 폭기되는(aerated) 경우에도 적용될 수 있으며, 이와 다른 방법으로는 이러한 기포(air bubbles)가 블록의 외부 표면에서 시각적으로 구별할수 있을 것으로 예상된다.

따라서, 추가적인 예로, 상기 제조 방법은, 상기 코어 물질을 도입하기 전에 전술한 몰드의 측벽 및/또는 내부 베이스 표면의 적어도 일부에 제1층(first layer)을 도포하는 단계를 포함한다.

이러한 실시예에서, 비점착성 물질로서, 성형에 사용되기 전에 적용되는(도포되는) 도포된 배출 물질(applied release material) 또는 형상을 형성하는 표면의 형태를 갖는 배출 효과 코팅(release effecting coating)을 몰드 형성 표면에 제공하게 하는 것과 관련된 정상적인(normal) 공정이 존재한다는 사실을 내재하고 있다.

통합 층(incorporating layer)을 성형하는 어려움 중 하나는, 실제로 상기 각 표면의 안쪽에, 예를 들어 포틀랜드 모래 및 시멘트를 도포하여 이후에 상기 블록을 균일하게 코팅하는 것이 매우 어렵다는 점이다. 이것은 시각적인 외관과 매우 밀접한 관련이 있는데, 아마도 다른 발포 특성(expansion characteristics)및 블록의 유효 총괄 밀도(effective overall deasity)를 바꾸기 때문에 상기층은 구조적 요소(structural component)가 될 수 없다.

지속적인 감육(thinning) 및 상기 층 물질 중 일부의 손실이 실제로 일어난다는 것이 발견되었다.

이러한 일이 발생하는 이유 및 어떻게 해결할 지를 알아내기 위한 노력이 지속되었다.

실질적인 연구 후에, 우선 일부분이 다른 부분보다 두꺼운 층을 선택적으로 도포함으로써, 이러한 것을, 불필요한 두께 또는 다른 결과적인 층을 생성하지 않고 이후에 시각적으로 보다 균일한 외관을 갖게하는 전략으로서 사용될 수 있다는 사실을 발견하였다.

이것은, 코어 물질을 쏟아 붓는 것이,위치에 따라, 이러한 쏟아 붓는 도중에 상기 물질을 포획하거나 이동시킨다는 점에서 특히 효과적이라는 것이 밝혀졌다.

이것은, 상기 코어 물질을 상기 코어들 사이의 중간 영역 또는 상기 코어 부분들(core parts) 사이의 갭(gap)으로 쏟아 붓는 경우이고, 따라서 한 가지 방법은 이러한 위치 바로 아래에 상기 층 물질을 축적시키는 것이다.

코어 물질이 통과함에 따라, 적어도 유입 코어 물질의 주흐름이 발생하는 곳애서 상기 외부 층 물질을 제거하거나 적어도 감소시키게 된다.

비교적 균일하게 얇고, 전형적으로 3-5 mm 범위에 있는 외부 표면을 갖는 것이 유리하다고 할 수 있다.

상기 성형 공정을 원활하게 하고 자동화하기 위하여, 특히, 두 갈래의(bifurcate) 코어 또는 플러그 또는 독립적인 코어들 또는 플러그들의 사용을 포함하는 소위 "중공 블록(hollow block)"의 제조에 있어서, 상기 프라임 코어 물질(prime core material)이 적어도 상기 코어 또는 플러그 부위들 또는 코어 또는 플러그 부분들 사이로 쏟아 부어져서, 몰드의 중간 영역의 각 측면으로 흘러 바깥쪽 말단들까지 상승함으로써 최종적으로 상기 코어들의 상부를 가로질러서 잠기게 하고 상기 상부에 최종적인 플러시 마감(flush finish)을 제공 할 수 있다는 것을 발견하였다.

따라서, 바람직하게는, 상기 내부 표면을 코팅하는 단계에서, 추후 코어 물질이 도입될 몰드의 근처에서 보다 두꺼운 코팅이 도입되는 것을 제안한다.

우선, 처음으로 도입된 습식 코어 물질에 맞추게 될 층 두께(layer thickness)를 단순하게 확립함으로써, 흐름에 의해 효과적으로 퍼지고/퍼지거나 운반되어, 상기 외부 층 물질이 분산되고 적어도, 상기 베이스 유입(introductory) 중간 영역에서 충분한 두께를 유지 함으로써, 이후에 예기치않게 벗겨지지 않게 된다는 놀라운 사실을 발견하였다.

상기 제조 방법 및 이에 적합한 몰드에 대한 일반적인 개념은, 개방된 상부(open top)를 갖고 성형 공정 동안에 상기 상부가 적절하게 마무리(마감)된다는 것이다.

즉, 본 발명자는 중력 성형(gravity moulding)에 대하여 언급하고 있고 개방된 측면 최상부(open side uppermost)를 언급하고 있다.

전술한 기재 내용에 따라, 상기 최상부 표면에 다시 층(layer)을 제공하여 상기 외부 표면에서 불연속성(discontinuities)를 감소 또는 제거함으로써 보다 실용적이거나 적어도 시각적으로 선호할 만하게 하는 것에 상당한 장점이 있다.

그러나 문제점 중 하나는, 실제로 단순히 포틀랜드 시멘트 슬러리를 적용함으로써, 이후의 경화에 의해 코어 물질, 특히 상기 코어 물질이 폴리스티렌 비드를 포함하는 경우에, 이러한 폴리스티렌이 발포된 것인 경우에는, 상기 폴리스티렌 비드가 상기 폴리랜드 시멘트 또는 다른 적절한 매트릭스(matrix)를 통하여 상승하게 되어 외부 층을 포함하는 효율성을 감소시키거나 없앨 수 있다는 점이다.

포틀랜드 시멘트의 밀도를 변경하거나 습윤 상태(wet state)에 있는 동안의 장식 재료(decorative material)의 밀도를, 상기 코어 물질의 매트릭스를 구성하는 포틀랜드 시멘트의 밀도보다 작게 함으로써, 이러한 효과를 회피할 수 있다는 발견을 하였다.

본 명세서에서 제안되고 발견된 것은, 층 물질(layer material)이 바로 아래에 있는 습윤 매트릭스(wet matrix)보다 밀도가 작은 물질로 이루어질 수 있는 것이다.

상기 물질은 포틀랜드 시멘트 골재(Portland cement aggregate mixture)로 만든 경우, 상기 골재는 적어도 주요 코어 물질에서 포틀랜드 시멘트에 사용되는 골재보다 낮은 밀도를 갖는 물질로부터 선택되는 미세한(fine) 물질이다.

실제로 상기 물질은 다양한 물질로부터 선택될 수 있고, 스코리아(scoria)가 일례이며, 슬러리 상태로 스코리아와 혼합된 포틀랜드 시멘트를 몰드의 다른 측면의 표면 층으로서 사용하면 위의 걱정스런 효과를 충분히 줄이거나 제거할 수 있다.

또한,본 발명은 베이스 및 네 개의 측벽을 포함하는 몰드에 관한 것으로서, 상기 각 측벽은 서로 조절가능하게 위치해 있고, 상기 베이스는 상승하여 블록 형성 형상(block defining shape)을 만들거나, 배출되어 몰드 배출 및 이후의 세척 및 코팅을 위한 최상부 성형 표면을 제공한다.

또 다른 형태로서, 본 발명은 전술한 방법 또는 상기 몰드의 사용에 의한 블록 또는 벽돌에 관한 것이다.

본 발명의 더 나은 이해를 위해 도면을 참조하여 실시태양을 설명할 것이다;
도 1은, 각각의 측벽이 성형 위치에서 바깥쪽으로 매달려 있는 성형된 블록의 배출위치에 있는 측벽을 보여주는 실시태양에 따른 몰드의 사시도이다.
도 2는, 측벽이 상승하여, 몰드가, 각 측벽이 서로 결합됨으로써 베이스와 함께 성형 형상을 이루는 성형 위치에 있게 되는, 도 1과 동일한 실시태양의 사시도이다.
도 3은, 도 1과 도 2와 동일한 실시태양에 대한 사시도로서, 코어 또는 플러그가 상기 측벽들 중 하나를 통해 삽입되는 방식을 보여준다.
도 4는 앞의 세 도면과 동일한 실시태양에 대한 사시도로서, 코어 또는 플러그가 완전히 삽입된 위치이고 상기 위치에서 연동 배열(interlocking arrangemet) 상태로 고정된 것을 보여준다.
도 5는 도 4의 사시도를 관통하는 단면도로서, 상기 베이스의 중앙에 쌓인 물질과 함께 제 1 슬러리층을 포함하고 있다.
도 6은 도 5의 라인 6/6을 따른 단면도이다.
도 7은 몰드에 코어 물질을 붓기 시작하는 것을 보여준다.
도 8은, 상기 코어 물질이 상기 바닥 층(botton layer)을 평탄하게 하고, 상기 성형 형상을 형성하는 측벽들의 바깥 쪽 모서리(edge) 바로 아래에 자리 잡는 방식을 보여준다.
도 9는 상부 층(top layer)의 충진을 보여준다.
도 10은 상기 내부 코어 또는 플러그의 제 1단계 제거를 포함하는 몰드 탈거(stripping)의 시작을 보여준다.

다른 문제는, 중력 캐스트를 사용하여 습식 캐스트될 블록인데, 이는 상기 블록이 몰드 내에 있는 동안에 제거될(떼어낼) 수 있도록 경화되고 충분히 양생된다는 것, 다시 말해서, 상기 몰드 내에서 경화될 때까지 자기지지 형상을 띠지 않는다는 것을 의미한다. 블록은 상부 및 하부 연동 현상을 가지고 내부 코어 물질의 성질(nature)에 대한 선택 때문에 코어 물질 및 외부 표면층을 포함하며, 이 경우에, 상기 블록의 내부가 비고(hollow), 이러한 블록 성형을 경제적으로 타당성 있게 만들기 위해서 제조 기술에 있어서 자동화를 가능하게 할 수 있는 방식으로 블록이 성형되어야 한다.

또 다른 문제는, 경화 기간 동안에 블록의 형상을 유지해야 하기 때문에, 복잡함에도 불구하고 상기 몰드를 여러 차례 재생산해야 하고, 따라서 상기 몰드 자체의 설계상의 복잡함은 저비용 유지라는 관점에서의 문제이다.

따라서 볼 실시예는, 외주부(perimeter)를 형성하는 사각형 측면(rectangular side)을 갖는 강철(steel)로 이루어진 실질적으로 견고한(solid) 부재인 베이스(1) 및 평면인 상부 표면(2)을 포함 한다.

네 개의 측벽(3,4,5 및 6)이 존재하고, 각 측벽은 강철 시트(sheet steel)를 프레스하여 제조된 것이며 브래킷(bracket)에 의해 상기 베이스(1)의 각 측면에 고정되어 도 1에 나타난 몰드 배출 위치로부터 도 2에 나타난 몰드 형성 위치까지 피벗결합과 같이(pivotally) 매달리게(회전하게) 된다.

이러한 브래킷은 7과 8에서 측벽(3)에 대해 나타나 있다.

측벽(4)에 대하여, 9, 10 및 11에 나타나 있는 3 세트(set)의 브래킷이 있다.

측벽(5)에 대하여, 12 및 13에 브래킷이 나타나 있다.

측벽(6)에 대하여, 14, 15 및 16에 브래킷이 나타나 있다.

각각의 경우에, 이들에 의해 상기 각 측벽이 부착된 각 측면에 평행한 축을 중심으로 상기 각 측벽이 피벗회전한다.

측벽(4)은 두 갈래로 나뉜 코어(18)가 통과하는 중앙 개구(aperture)(17)를 포함한다.

상기 코어 또는 플러그(18)는 두 개의 코어 플러그 부분(또는 부품)(19 및 20)을 포함하고, 상기 각 부품은 테이퍼진(tapered)형상을 하며, 한 편에서는 21에서 다른 한 편에서는 22에서 바깥 쪽 말단을 가지고, 이들은 각각 개구들(23 및 24)을 통과하며, 한 편에서는 슬라이드(25)에 의해 다른 한 편에서는 슬라이드(26)에 의해 연동하도록(interlockingly) 위치하고, 이들은 슬라이드들(28)에 의해 지지되는 단일 슬라이드 플레이트(27)로서 결합한다.

상기 측벽들(3 및 5)은 각각 한 편으로는 슬라이드 플레이드(30) 및 다른 한편으로는 슬라이드 플레이트(31)를 포함하고, 이는 전형적으로 32에 나타난 슬라이드들에 의해 고정되며, 한 쪽에서는 슬롯(33 및 34)과 다른 한 쪽에서는 슬롯(35 및 36)과 교차 하여, 상기 측벽들(3, 4, 5 및 6)이 이러한 연동 부재들(interlocking members)에 의해 위치가 유지되는, 소위 몰드형성 위치인 직립 위치(erected position)에 있게 된다.

상기 측벽들 중 하나(6)는 37에 전형적으로 나타나 있는 일련의 함몰(depression)을 포함하는데, 이는 이에 따른 블록의 상부 표면에 정확히 성형된 돌출부를 제공한다.

상기 몰드를 사용하는 방법은, 먼저 도 1에 나타난 바와 같이 구성되는데, 여기에서 상기 몰드는 세척될 수 있게 되어 있고, 물론, 피벗 연결에 의하여 상기 측벽들(3, 4, 5 및 6)은 이들의 몰드 형성 바깥 표면을 가지고 상기 베이스는 이용가능한 상부 표면을 갖는다. 이 구성에서는, 상기 상부 표면이 실질적으로 동일 평면상에 있어서 이들 표면을 세척하기에 적합하다. 어떤 경우에 이것은,상기 몰드로부터 블록의 외부 표면을 형성하는 외부 표면의 최상부에 노출된 영역을 모두 쓸어 내는 좁은 제트(narrow jet)로서 뻗어나가는 고압온수의 제트이다. 파편을 지속적으로 청소하고, 특히 이후의 배출제(release agent) 코팅을 하기 전에 물을 제거하는데 몇 가지 어려움이 있다. 한 경우에는, 상기 표면은 10-20 feet/sec로 분출하는 좁은 고속 워터 제트 청소된다. 이 후 단계는 공기 건조 단계 또는, 다른 경우에 있어서는 최상부에 위치한 성형된 블록과 직접 마주 하는 표면을 회전 브러쉬로 닦을 수 있다.

그러나 이러한 구성으로부터 이 후 단계는 공기 건조 단계 또는, 다른 경우에 있어서는 최상부에 위치한 성형된 블록과 직접 마주 하는 표면을 회전 브러쉬로 닦을 수 있다.

그러나 이러한 구성으로부터 도 2에 나타난 바와 같이 변경될 수 있는데, 여기에서 상기 측벽들(3, 4, 5 및 6)은 상기 베이스(2)와 함께 서로 연동되어(interlocked) 몰드 형상을 형성하고, 즉 이들이 몰드 형성 위치에 있게 된다.

상기 실시태양에서, 본 발명의 방법은, 공지 기술에 따라 상기 측벽들(3, 4, 5 및 6)의 내부 측면들 및 상기 베이스(2)의 상부 표면을 배출제로 코팅하는 단계를 포함하는데, 이 경우에 상기 공지 기술은 표면상에 분무하는 것이다.

다음 단계는 선정된 표면 상의 상기 몰드 형성 형상(mould defining shape)의 내부 표면을 시멘트슬러리로 코팅하는 단계이고, 상기 시멘트슬러리는 포틀랜드 시멘트, 모래 및 수작업이 가능하도록 충분한 물을 필수적으로 포함한다.

상기 단계를 시작하는데, 스프레이 헤드(spray head)를 적절히 배치하고 상기 표면들에 분무함으로써 수행될 수 있다. 상기 스프레이 헤드는 미리 정해진 프로그램에 따라 이동할 수 있고, 따라서 상기 스프레이 분무량을 일정하게 유지하는 동안에 어느 한 영역을 다른 영역보다 느리게 되며, 이러한 방식으로 상기 층 물질 중 일부가 즉시 상기 코어 또는 플러그 내의 두 갈래로 나뉜 갭 밑에 축적된다.

이러한 단계는 선정된 표면 각각을 코팅하기 위해 실행되는데, 캐스트될 블록의 용도에 따라 상기 표면 모두에 적용할 수 있고 그렇지 않을 수도 있다.

그러나 통상적으로, 상기 측벽들(3,5 및 6)의 내부 표면 및 상기 베이스(2)는 약 2-3 mm의 깊이를 갖는 층으로 코팅된다.

이것은, 그러나, 슬러리를 도포하여, 개시된 방법대로, 상기 베이스(2)의 말단들 사이의 대략 중간 위치에서 초기 두께가 10-15mm가 되는 정도까지 수정될 수 있다.

이러한 슬러리 도포로 인하여 이후에 충진 공정에서 코어 물질이 상기 층 슬러리(layer slurry)의 일부를 포함할 뿐만 아니라, 충분한 두께가 되도록 하고 상기 층 물질 베이스(2)가 비교적 균일하게 된다.

보다 상세하게는, 이러한 것이 도 5 및 도 6의 40에 나타나 있다.

상기 도면들은 상기 코어들(19 및 20)이 제자리에 있는 것을 보여주지만, 상기 코어 또는 플러그(19 및 20)를 삽입하기 전에 상기 층이 상기 베이스와 상기 측벽들(3,5 및 6)의 각 내부 표면을 가로질러 위치한다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 방법에서 다음 단계는, 도 7에서 41로 나타나 있는 코어 물질을 상기 몰드에 충진하는 것이고, 이러한 충진은 도 8에 나타난 바와 같은 상태에 이를 때까지 계속되지만, 충진 높이(fill level)는, 어떤 경우에서는, 상기 각 측벽들(3,4,5 및 6)의 바깥쪽 외주부 모서리보다 약간 아래이다.

이것은 도 8에서 43에 나타나 있다.

이후에, 이것은 도9의 44에 나타난 슬러리 층으로 채워지고, 이의 상부 표면은 평탄해져서 적절한 높이의 표면이 되게 하여, 형성 층(defining layer)이 완성된 블록의 외부 표면이 되게 한다.

보다 가벼운 발포 비드와 이와 유사한 것들의 침입으로부터 상기 물질을 유지하기 위해, 예비경화 상태(preset status)에 있을 동안, 상기 층(44)을 제공하는 물질은 상기 코어 물질의 포틀랜드 시멘트 및 모래 부분보다 더 낮은 밀도를 갖도록 선택해야 한다는 것을 발견하였다.

이 경우에, 이것은 포틀랜드 시멘트를 사용하고 모래를 스코리아로 대체함으로써 이루어진다. 현무암질 용암(basaltic lava)으로부터 유래된 스코리아를 사용함으로써, 상기 스코리아가 상기 구성성분들보다 약간 낮은 밀도를 갖게되어 상기 층(44)이, 원하지 않는 침입(intrusion)없이, 상기코어 물질 위에 머무르게 된다는 사실을 발견하였다.

전술한 바와 같이 상기 몰드가 충진되면, 성형된 제품을 상기 몰드로부터 꺼내어 상기 몰드 외부에서 쌓아 저장할 수 있을 정도로 경화 및 양생되는데, 전통적으로 포틀랜드 시멘트의 경우에 있어서와 같이, 상기 시멘트는 몰드에서 제거된 후 여러 날 동안 양생과정이 계속되게 된다.

이어서, 상기 코어들(19 및 20)이 추출되고, 상기 측벽들(3,4,5 및 6)이 연동 연결(interlocking engagement)에서 해제되며 따로 떼어져서 블록(45)을 남기게 되고, 상기 블록은 상기 베이스(2)에 의한 지지로부터 해제되어 독립적으로 포장될 수 있으며, 독립적으로 추가 양생될 수 있고 배포되거나 사용될 수 있다.

본 발명자가 외부 층을 만드는 한 가지 기술을 기재하였지만, 충진된 몰드를 진동시켜 다른 층(differential layer)을 만드는 것도 가능한데, 이 경우에 상기 슬러리는 상기 표면들에 집중된다.

이러한 진동을 외부로부터 적용하여, 진동되는 것이 몰드 그 자체이게 되고, 이러한 진동은 초당 2-10회 진동의 범위로 진행될 수 있으며, 상기 몰드를 위 아래로 움직이게 하는 진동원(vibrating source)에 의해 진동된다. 실제로, 이러한 진동은, 사례별로, 층의 깊이(depth) 및 점도(consisitency)에 따라 변화한다.

상기 성형된 제품은 몇 시간 내지 10시간 동안 상기 몰드 내에 남아있게 되고, 촉진제(accelerant)를 사용하면 약 4시간 정도면 충분하다. 시멘트, 예를 들면, 포틀랜드 시멘트를 양생하는 것에 대하여 언급하자면, 양생은 몰드에서 추출한 후에도 지속된다는 점을 이해해야 한다.

상기 몰드 자체는 자동처리기계 내에서 사용되어 경제적이게 되고, 이 범위에서는, 슬라이드들(46 및 47)을 포함한다.

이제 상기 몰드는 그 특성상, 각 측벽이 몰드 배출 위치에 있는 세척 스테이션(cleaning station)으로 향하고, 성형된 제품의 형상을 형성하는 표면들인 상기 표면들 각각이 최상부에 위치할 수 있게 되며, 전체적으로, 평평한 지지 평면들(flat supporting surface) 상에서 지지되는 상기 베이스 및 측벽들과 대략 적으로 공통되는 평면(common plane)를 가로지르도록 배열된다.

이로 인하여, 상기 표면들의 세척이 용이해 진다. 첫번째 방법에서, 이러한 세척은 상기 표면들을 순차적으로 지나가는 물의 제트(jet of water)를 포함한다. 물의 압력 및 부피는 잔여 조적 물질(masonry material)을 제거하기에 충분한 정도에 따라 변화될 수 있다. 물이 부족한 경우에는, 물리적으로 솔질(brushing)을 할 수 있고, 상기 솔질이 필요한 경우에는 물 사용량을 줄이거나 전혀 사용하지 않을수 있다. 이렇게 하면, 건조단계 없이 상기 몰드에 대한 후속 처리 단계를 빨리 진행할 수 있다.

이 후, 물이 사용된 경우에서의 몰드는 건조 스테이션(drying station)으로 가게 되는데, 여기에서 고온 건조 공기를 상기 표면에 쏘이고 잔류한 물을 제거하기에 충분한 시간동안 지속된다.

여전히 몰드 배출 상태(mould release status)에 있는 몰드는, 다음에, 식물성 오일과 같은 배출 물질(releasing material)을 상기 최상부 표면 위에 분부하게 되는 또 다른 스테이션으로 향하고, 이후에 상기 몰드는 재조립 스테이션(reassembly station)으로 향한다.

상기 코어는 용이하게 제거하기 위해 테이퍼져 있고(tapered) 상기 표면들에 붙어 있는 잔유물들이 많지 않다. 그러나 상기 접촉 표면(contact surfaces)에 배출제를 추가로 도포하기 전에, 발견된 부착 물질을 솔질하는 것만으로도 대개는 충분하다.

포틀랜드 시멘트 기반의 조직 물질을 사용하는 습식 캐스트 공정을 이용하여 블록을 제조하는 것은, 이러한 공정이 경제적인 방법으로 수행될 수 있어야 한다는 점을 요한다.

Claims (17)

1. 몰드를 사용하는 블록 제조 방법에 있어서, 상기 몰드는 사각형 외주부를 갖는 베이스 및 네 개의 측벽들을 포함하고, 상기 각 측벽은 상기 베이스의 외주부의 각 말단 또는 측벽에 고정되어, 한 편으로는, 상기 각 측벽이 다른 측벽들과 결합하여 상기 베이스와 함께, 최상부가 개방된 성형 형상을 형성하는 성형 위치에 배치되고, 또 다른 위치에서는, 상기 각 측벽이 상기 성형 위치로부터 바깥 쪽으로 매달리는 몰드 또는 벽돌 배출 위치에 있게 되며, 상기 측벽들을 몰드 형성 위치 내에 배치하는 단계, 상기 몰드를 캐스트될 습식 시멘트 물질로 충진하는 단계, 상기 습식 시멘트 물질을 경화 및 양생하는 단계, 몰드 배출 위치에 대한 상기 각 측벽의 상대적인 위치를 변경하는 단계 및 성형된 블록을 상기 몰드로부터 떼어 내는 단계를 포함하는 블록 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 측벽들 중 하나는 상기 측벽을 관통하는 개구 및 상기 몰드 내에 위치하고 상기 측벽의 개구를 통과함으로써 상기 몰드 내에 제거가능하도록 위치하며 상기 측벽에 의해 지지되는 코어를 포함하고, 몰드 형성 위치에 있을 때 상기 코어를 상기 측벽의 개구를 통해 삽입하는 단계, 및 상기 블록을 형성하는 물질이 경화 및 양생될 때 그리고 상기 측벽들의 상대적인 위치를 변경하기 전에 상기 개구를 통하여 추출함으로써 상기 코어를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 코어는 두 갈래로 나뉘어 있고, 몰드 내에 있을 때, 제 1측면(first side) 제 1 측벽에 의해 지지되도록 위치하며, 제 2말단들(second ends) 각각은 상기 제 1 측벽의 맞은 편에 있는 측벽인 또 다른 측벽에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 측 벽들은 경첩에 의해 결합됨으로써 각각 상기 베이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 측벽들이 몰드 형성 위치로 배치된 후에 상기 측벽들 중 하나를 통해 코어 삽입하는 단계, 제 1 측벽 및 이익 맞은편에 위치한 제 2 측벽 사이에서 상기 코어를 유지하는 단계, 상기 물질이 경화 및 양생된 후에 상기 각 측벽에 고정되어 있는 상태에서 추출함으로써 상기 코어를 떼어 내는 단계, 상기 측벽들을 몰드 배출 위치로 이동시키는 단계 및 성형된 블록을 떼어 내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
6. 제 1항에서 있어서, 상기 몰드를 세척 스테이션으로 보내는 단계를 추가로 포함하고, 상기 세척 스테이션에서 측면들 및 베이스가 몰드 배출 위치에 있게 되며, 최상부 표면으로서, 상기 성형된 형상을 형성하는 표면들을 제공하고, 솔질을 함으로써 세척을 하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰드를 충진한 후 상기 몰타르(mortar)를 경화 또는 양생하기 전에, 상기 몰드를 진동시키는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
8. 블록 제조용 물질 중의 다른 물질보다 큰 밀도를 갖는 적어도 하나의 표층을 포함하는 블록 제조 방법에 있어서, 몰드는 사각형 베이스 및 네 개의 측벽들을 포함하고, 각 측벽은 상기 베이스의 각 말단 또는 측면에 고정되어, 한 편으로는, 각 측면이 다른 측벽들과 결합하여 상기 베이스와 함께 성형 형상을 형성하는 성형 위치에 배치되고, 또 다른 위치에서는, 각 측벽이 상기 성형 위치로부터 바깥쪽으로 매달리는 성형된 블록 배출 위치에 있게 되며, 상기 측벽들 및 베이스를 몰드 형성 위치에 배치하는 단계, 각 코어 부분들 사이의 중간에 갭을 제공하도록 두 갈래로 나뉘어진 하나의 부재 또는 상기 코어가 상기 측벽들이 상기 몰드 형성 위치에 위치한 후에 배치되고 제 1측벽 및 이의 맞은 편 제 2측벽 사이에 위치하면서 상기 몰드 내에 갭을 형성하는 두 개의 독립적인 코어들 중 어느 하나의 코어를 상기 측벽들 중 하나를 통해 삽입하는 단계, 상기 몰드를 캐스트될 습식 시멘트 물질로 충진하는 단계, 상기 물질을 경화 및 양생시키는 단계, 상기 물질이 경화 및 양생된 후 상기 코어를 측벽으로부터 추출함으로써 상기 코어를 제거하는 단계, 상기 몰드 배출 위치에 대한 상기 각 측벽의 상대적인 위치를 변경하는 단계 및 상기 성형된 블록들 상기 몰드로부터 떼어 내는 단계를 포함하는 블록 제조 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 캐스트될 물질은 포틀랜드 시멘트와 발포 플라스틱 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 발포 플라스틱 비드는 폴리스티렌임을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
11. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 발포 비드를 포함하는 상기 코어 물질을 도입하기 전에 제 1물질의 측벽들 및 베이스 중 적어도 일부분을 코팅하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 물질을 도입하기 전에 상기 몰드의 측벽들 및/또는 베이스 중 적어도 일부분에 제 1층을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 층이 3-5 mm 범위의 두께인것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
14. 제 12항에 있어서, 코어 물질이 도입될 상기 몰드의 근처에 보다 두꺼운 층이 초기에 위치하는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
15. 제 12항에 있어서, 상부 층이, 습윤 매트릭스 바로 아래에 있는 물질보다 작은 밀도를 갖는 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 블록 제조 방법.
16. 베이스 및 네 개의 측벽들을 포함하고, 상기 측벽들은 다른 측벽들 및 상기 베이스에 대하여 조절가능하게 위치해 있으며, 상기 베이스는 상승하여 블록 형상을 형성하거나, 배출되어 몰드 배출 및 이후의 세척 및 코팅을 위한 최상부 성형 표면을 제공하는 것인, 몰드.
17. 제 1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되거나 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 몰드를 사용한 결과로써 얻어지는 블록.

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