KR100359197B1 - 콘크리트제품제작방법및장치 - Google Patents

Abstract

콘크리트 제품을 주조하기 위한 방법과 슬라이드 주조장치(slide casting apparatus). 콘크리트는 몰드(mold) 위에 고정되어 있는 피딩 호퍼(feeding hopper)(9)를 통해 상기 몰드 안으로 공급된다. 피딩 하퍼(9)는 하퍼 저면부의 동작 경로의 수직 성분이 최상부의 동작 경로의 수직 성분과 같거나 초과하도록, 즉, 0 보다 크거나 0과 같도록 이동한다.

콘크리트 제품을 주조하기 위한 방법과 슬라이드 주조장치(slide casting apparatus). 콘크리트는 몰드(mold) 위에 고정되어 있는 피딩 호퍼(feeding hopper)(9)를 통해 상기 몰드 안으로 공급된다. 피딩 하퍼(9)는 하퍼 저면부의 동작 경로의 수직 성분이 최상부의 동작 경로의 수직 성분과 같거나 초과하도록, 즉, 0 보다 크거나 0과 같도록 이동한다.

Description

콘크리트 제품 제작 방법 및 장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 개략 측면도이며,

제2도는 동일 장치의 하부 하퍼와 그것의 구동 장치의 평면도이며,

제3도는 제2도의 선 A-A에 따른 확대 측면도이며,

제4도는 본 발명에 따른 상기 장치로 만들어질 수 있는 다양한 콘크리트 제품의 횡단면도이다.

본 발명은, 몰드에 고정되고, 배출구(discharge opening)를 향해 아래쪽으로 가늘어지며, 장치의 이동 경로에서 벗어난 작동 경로를 따라 이동하는 피딩 하퍼를 통해 콘크리트 혼합물이 몰드 안으로 공급되도록 베이스를 따라 이동하는 슬라이드 주조장치를 가지고 콘크리트 제품을 주조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 콘크리트 제품을 주조하기 위한 슬라이드 주조장치에 관한 것으로, 측벽(side walls)과 상부 플레이트(top plate)로 형성되며 베이스를 따라 이동하는 몰드와, 상기 몰드에 고정되며, 콘크리트 혼합물을 상기 몰드 내로 공급하기 위한 배출구를 향해 아래쪽으로 가늘어지는 피딩 하퍼를 포함함으로써, 피딩 하퍼가 상기 장치의 이동 경로로부터 벗어난 작동 경로를 따라 이동하는 수단들을 제공받는 슬라이드 주조장치에 관한 것이다.

슬라이드 주조로 콘크리트 제품을 주조하는 것은 이미 알려져 있다. 종래의 슬립포머(slipformer) 형태의 주조장치에서는, 압축 작용이 후단부가 점점 두꺼워지는 피딩 나사(feeding screw)를 이용해 이루어지며, 또한 진동을 이용해서도 이루어질 수도 있다. 그러나 이런 종류의 피딩 나사 장치는 상대적으로 복잡하고 비용이 고가이다.

또한, 종래에는 압축 피딩 나사를 보유하지 않은 소위 슬립포머형 슬라이드 주조장치들이 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 장치들에서는 플라스틱 밀도를 가지며, 상대적으로 물/시멘트 비율이 높은 콘크리트 혼합물이 이용되어야 한다. 이러한 종류의 플라스틱 콘크리트의 문제점은 주조 직후의 치수 안정이 빈약하다는 것과, 이미 알려진 사실로, 플라스틱 콘크리트로 만들어진 제품의 강도가 보다 약하다는 것이다. 강도를 향상시키기 위해서는 상대적으로 건조한 콘크리트보다 많은 시멘트를 물 함유량이 많은 콘크리트에 사용해야 한다. 플라스틱 콘크리트의 제품주조는, 또한, 주조장치를 따라 함께 이동하는 경향이 있으며, 그 결과로 발생하는 마찰이 주조 베이스를 마모시킨다.

또 다른 종래 기술로, 두개의 피딩 하퍼 중 하나가 다른 피딩 하퍼 위에 위치하고, 하부의 피딩 하퍼가 진동하여 콘크리트가 압축되는 장치가 사용 되어 왔다. 이러한 장치들은 예를 들어 SU 특허공보 제 455 010호 및 제 751 629호에 개시되어 있다.

그러나, 상기 하퍼의 진동으로 인해 발생되는 압축 때문에 주조 혼합물이 아아치형으로 만들어질 상기 하퍼의 상단부에서 이미 압축되는 문제점이 있다. 이는콘크리트가 하퍼의 하단부로 유입되는 것을 막는다.

본 발명에 따른 방법은, 피딩 하퍼가 상단부 작동 경로의 수평 성분만을 갖거나 상기 하퍼 하단부의 작동 경로의 수직 성분이 상단부 보다 크거나 같도록 제어된 작동 경로에 따라 이동하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 장치는 피딩 하퍼의 작동 경로가 제어되며, 피딩 하퍼는 상단부 작동 경로의 수평 성분만을 갖거나 하단부의 작동 경로의 수직 성분이 상단부 보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방법에서는 슬립포머형 슬라이드 주조장치에서보다 확실히 더 단단한 밀도를 가진 주조 혼합물을 사용할 수 있다. 물/시멘트 비율이 낮으면 최종 제품의 강도와 치수의 정확성 면에서 유리한 결과를 가져온다. 지금까지, 이러한 이점은 사실상 압력과 압축을 야기하기 위해 나사를 이용하는 압출기 타입의 슬라이드 주조 방법에 속해 왔다. 본 발명에 따르면, 어떠한 복잡하고 값비싼 나사 장치 없이도 최종 제품에서 밀도가 보다 단단해진 콘크리트 혼합물을 얻을 수 있다. 본 발명에 따라 배열된 가동 하퍼의 작동 경로를 이용하면, 하퍼의 하단부 역시 몰드의 일부로 작용할 수 있으며, 콘크리트를 압축할 수도 있다.

본 발명과 이에 대한 상세한 내용은 첨부된 도면과 함께 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 슬라이드 주조 장치는 베이스(3) 위에 있는 레일(4)을 따라 휠(2)에 의해서 움직이는 프레임(1)을 구비한다. 상기 프레임(1)은 측벽들과 상부 플레이트(5)에 의해 형성된 주조 몰드를 지지한다. 상부 플레이트(5)에는 진동기(6)가설치되어 있다. 구동 휠은 구동 장치(7)에 의해 구동되며 본 장치는 화살표 A 방향으로 이동한다.

또한, 상기 프레임은 하나가 다른 하나의 상단에 위치하며 서로 분리되어 있는 상부 및 하부 피딩 하퍼(8, 9)를 지지한다.

상기 두개의 하퍼(8, 9)는 모두 하단으로 갈수록 가늘어진다. 또한 하부 하퍼(9)의 트레일링 끝단에 있는 벽(10)은 기울어져 있어서 그 내부면의 하단이 본 기계의 트레일링 단면을 향해 아래쪽으로 경사져 있다. 따라서, 하퍼(9)의 하단은 몰드의 상부 플레이트(5)를 향해서 일정 방향으로 연장부를 형성한다. 전면부의 벽(10') 또한 상응하는 방향으로 기울어진다.

하부 하퍼(9)의 횡단면은 콘크리트의 압축 영역에서 아래쪽 횡단면이 최상단횡단면의 80%까지 감소될 수 있다. 상기 횡단면은 콘크리트의 질과 압축이 필요한 정도에 따라서 알맞게 감소가 이루어진다.

상기 하부 하퍼(9)는 하퍼를 진동 운동시키는 자체 구동장치를 가지고 있다. 모터(11)는 벨트(14)와 벨트 풀리(15)를 통해 프레임에 장착된 브래킷(12)에서 저널된 샤프트(13)를 회전시킨다. 상기 샤프트의 끝단은 벨트 풀리(16)를 지탱하는데, 상기 벨트 풀리로부터 벨트(17)에 의해 움직임이 전달되어 벨트 풀리(19)를 거쳐 하부 하퍼(9)의 측면에 저널된 샤프트(18)로 전달된다. 샤프트(13)들은 프레임내 베어링(20)에 의해 지지된다. 편심캠(21)들은 하퍼 측면의 위에서 샤프트(18)와 베어링(22) 사이에 위치한다. 샤프트(13)는 편심캠(23)과 베어링(24)에 의해 레버(25)와 연결되어 있으며, 각각의 레버는 하부 하퍼의 두 측면에서 링크(27)를통해 러그(26)에 부착되어 있다. 상기 하부 하퍼(9)가 모터(11)에 의해 이동할 때, 하퍼(9)의 바닥 부분에 편심적으로 장착된 샤프트(18)는 장치의 이동 방향의 수직면 내에서 작동 순환 경로를 따라 강제 기계 제어 하에 하퍼(9)의 하단을 이동하게 한다.

이러한 이동은 샤프트(13)에 편심적으로 저널된 레버(25)에 의해 하부 하퍼(9)의 상단으로 전달된다. 샤프트(13, 18)의 회전 방향은 도면에서 시계 반대방향이다. 상기 샤프트(13, 18)의 상부 및 하부 캠(23, 21)들은 하부 캠(21)이 상부 캠(23)을 향해 이동할 때, 이들 캠들의 위상차가 바람직하게 약 90°정도가 되도록 배치된다. 링크(27)를 경유하여 하부 캠(21)과 상부 캠(23)으로부터 하퍼(9)의 상단부로 전달된 움직임의 수직 성분들은 서로 상쇄시키는 반면에, 수평 성분들은 서로를 강하게 만든다. 이는 상단의 작동 경로가 거의 수평 평면에서 전후 세로로 움직이는 결과를 가져온다.

앞서 설명한 하퍼의 작동 외에 슬라이드 주조 기계는 구동 장치(7)에 의해 구동되는 베이스 위에서 종래의 방법으로 이동된다.

하부 하퍼(9) 상단의 전후 작동이 주로 수평 평면에서 이루어지기 때문에, 콘크리트는 상기 하퍼(9)의 상단에서 아직 압축되지 않은 상태가 된다. 반대로, 수평 진동은 상기 하퍼의 상단을 통해 콘크리트가 흘러나오는 것을 촉진한다. 그러나 하퍼(9)의 저면 끝단에서 작동은 또한 콘크리트의 효과적 압축을 야기하는 수직 성분을 갖는다. 이러한 방법으로 피딩 하퍼(9)는 콘크리트가 잘 흐르도록 촉진시키지만 하퍼의 상단에서의 아치 형성을 방지하는 가압 영역을 형성한다.

상술한 작동 경로는 감소하는 횡단면과 함께 최종 밀도에 가깝게 콘크리트를 압축시킨다. 밀도와 표면질은 상부 플레이트(5)를 진동시키므로써 더욱 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 방법으로 제작된 제품의 횡단면 형태는 매우 다양하다. 이는 종래의 장치에서 세이핑 맨드릴에 의해 만들어진 중공부 또는 고형체를 포함한다. 직사각형의 고형체 또는 중공부의 기본 형태 역시 돌출부나 리세스를 포함한다. 제4도는 예를 통해 서로 다른 횡단면의 제품 형태를 보여준다.

본 발명에 따르면 동시에 병행하여 여러가지 다른 제품을 주조할 수 있다. 슬라이드 주조로 만든 철강 콘크리트 제품의 강화는 소위 정적 보강이라고 불리는 사전 응력을 받거나 받지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 상기 작동 경로는 설명된 캠-관절암 구조 외의 다른 방안으로도 얻을 수 있다. 상단의 작동 경로의 수직 성분은, 예를 들어 알맞은 슬라이드 장치, 다른 정지 장치, 또는 안내장치로 제한될 수 있다. 기계적으로 제어되는 강제 작동 또한 제어되는 진동에 의해 얻을 수 있다. 이러한 제어되는 진동은, 예를 들어, 하퍼의 작동 경로가 무작위 경로가 아니라 미리 정해진 일정한 경로를 따른다는 점에서 탄력적으로 지지되는 하퍼의 진동과는 다르다.

상기 상부 하퍼(8)는 본 발명의 필수적인 부분이 아니며, 진동 하퍼에는 일정하게 알맞게 콘크리트가 채워져서, 콘크리트가 하퍼 내에서 이미 압축될 수 있도록 하는 다른 피딩 장치로 대체될 수 있다. 예를 들어 본 장치의 저장 콘테이너 장치로부터 진동 하퍼로 콘크리트를 이동시키는 컨베이어 벨트 또는 피딩 나사가 사용될 수 있다. 상기 설명한 해결 방안에서 하퍼 작동 경로의 수평 성분은 세로 방향이다. 수평 성분은 또한 기계의 이동 방향에서 엇갈리게 정열될 수도 있다.

압축 효과는 나머지 하퍼로부터 분리된 하부 하퍼의 트레일링 끝단에 벽을 형성하고, 이를 단독으로 이동시킴으로써 더욱 강화될 수 있다. 이 작동 경로는, 예를 들어, 수평 평면에서 나머지 하퍼의 작동에 반대일 수 있어서, 압축 효과는 콘크리트의 압축을 강화시키게 한다.

Claims (12)

1. 장치의 이동 경로에서 벗어난 작동 경로를 따라 이동하고, 몰드에 고정되며 배출구 아래쪽으로 점점 가늘어지는 피딩 하퍼(9)를 통해 콘크리트 혼합물이 몰드안으로 공급되도록 베이스(2)를 따라 이동하는 슬라이드 주조장치로 콘크리트 제품을 주조하는 방법에 있어서,

   상기 피딩 하퍼(9)는 상단부 작동 경로가 수평 성분만을 갖거나 하단부 작동 경로의 수직 성분이 상단부 작동 경로의 수직 성분보다 크거나 같도록 제어된 작동 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 피딩 하퍼(9)는 하단부 작동 경로가 수직 성분 외에도 수평 성분을 포함하도록 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 피딩 하퍼(9)는 하퍼의 상단부 작동 경로의 수평 성분이 하단부 작동 경로의 수평 성분보다 크도록 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9)는 콘크리트를 원하는 방향으로 유도하고, 콘크리트가 최종 밀도에 이르도록 콘크리트를 압축하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9) 및 몰드의 상부 플레이트(5) 사이에서 콘크리트 흐름의 방향 변화는 90°이하인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 베이스에 대하여 이동 가능하고 측벽 및 상부 플레이트(5)로 형성된 몰드 및 상기 몰드에 고정되고, 콘크리트 혼합물이 상기 몰드 내로 공급되도록 배출구를 향해 아래쪽으로 가늘어지는 피딩 하퍼(9)를 포함하고, 상기 피딩 하퍼(9)는 장치의 이동 경로로부터 벗어난 작동 경로를 따라 이동하는 수단(11, 13, 17, 18)을 구비하는 콘크리트 제품을 주조하기 위한 슬라이드 주조장치에 있어서,

   상기 피딩 하퍼(9)의 작동 경로가 제어되고, 상기 피딩 하퍼(9)는 상단부 작동 경로가 수평 성분만을 갖거나 하퍼의 하단부 작동 경로의 수직 성분이 상단부 작동 경로의 수직 성분보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9)의 하단부는 캠(21)과 연결되고, 상단부는 관절암(25)을 통해서 다른 캠(23)과 연결되며, 상기 상단부와 연결된 캠(23)은 상기 캠에 의해 상기 피딩 하퍼(9)의 상단부에서 야기되는 작동의 수직 성분이 하단부에 연결된 캠(21)에 의해 상단부에서 야기되는 작동의 수직 성분을 상쇄시키도록 배치된 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
8. 제6항에 있어서, 강제 기계 제어 하에 가동 피딩 하퍼(9)를 진동시키는 진동기(6)가 장착된 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가동 피딩 하퍼(9)를 향해 이동하는 벽 또는 트레일링 측벽(10', 10)은 내부 표면이 상기 주조 장치의 트레일링 측면을 향해 아래로 경사지도록 기울어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9)를 향해 이동하는 벽(10')의 하단이 몰드의 상부 플레이트(5) 아래로 연장되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9)의 트레일링 단벽(10)이 나머지 하퍼와 분리되어 하퍼의 작동 경로에서 벗어난 작동 경로를 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.
12. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 피딩 하퍼(9)의 횡단면이 콘크리트 압축 영역에서 상단으로부터 아래쪽으로 감소되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 주조장치.