KR100586419B1 - 콘크리트 석조물 주형, 주형 조립체, 석조물 유니트의 제조 방법, 및 콘크리트 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거친 무늬(roughened texture) 옆면을 가진 석조물 유니트(masonry unit)를 생산하는 주형 상자(10)에 관련된다. 상기 주형 상자는 상단 및 하단이 개방된 주형 공동부(cavity)를 한정하며, 개방 상단을 통해서 석조물 채움 재료를 수용하며, 개방 하단을 통해서 미리 정해진 높이의 주형형성된 석조물 유니트의 형태로 주형형성된 채움 재료를 배출하도록 적합하게 되어있는 복수의 측벽(16, 18, 20, 22)과, 주형 상자(10) 안의 두 개의 부공동부(subcavity)(12, 13)를 한정하도록 상기 두 개의 측벽 사이를 연결하며, 격자(grate)로 구성된 분리부재(division member)(24)를 포함한다.

Description

콘크리트 석조물 주형, 주형 조립체, 석조물 유니트의 제조 방법, 및 콘크리트 유니트{CONCRETE MASONRY MOLD, MOLD ASSEMBLY COMPRISING THE MOLD, METHOD OF MANUFACTURING MASONRY UNITS, AND CONCRETE UNIT}

석조물 유니트(masonry unit)를 만드는 전형적인 자동화 방법은, 단단한 팔레트 위에 상단 및 하단이 개방된 주형을 놓는 단계, (일반적으로 시멘트 및 골재로 구성되는) 적당한 혼합 재료를 주형에 채우는 단계, 혼합재료의 밀도를 높이기 위해 주형의 상단에 삽입된 압착헤드(compression head)를 가지고 주형 내의 재료를 치밀하게 하는 동시에 속이 채워진 주형 및/또는 팔레트를 진동시키는 단계, (여전히 팔레트 위에 놓여져 있는) 주형형성된 혼합재료를 주형으로부터 제거하는 단계, 석조물 유니트를 형성하기 위해서 주형형성된 혼합재료를 경화(cure)하는 단계로 구성된다.

유니트에 장식적인 면을 만들기 위해서 경화된 석조물 유니트의 일부분을 스플리트 오프(split off)하는 것은 오늘날 역시 일반적이다. 상기 스플리팅 공정은 비정형적인 무늬(texture)를 만들며, 혼합물의 골재의 일부를 노출시키며, 실제로 깨뜨릴 수도 있다. 상기 스플리팅 공정에 의해 만들어진 면은 산업상으로 "스플리트 면(split face)" 또는 "락 면(rock face)"이라고 때때로 언급되어진다.

상기 방법에 따른 경화된 석조물 유니트의 스플리팅은 추가적 장비와 제조 단계를 포함하게 된다. 상기 스플리팅 방법과 관련된 추가 비용을 피하기 위해서, 별도의 스플리팅 단계 없이 석조물 유니트에 같은 "스플리트 면" 무늬를 얻기 위해서 주형의 구조를 변경하는 노력이 있어 왔다.

예를 들어, 미국 특허 번호 제3,981,953호는 복수의 무늬를 넣는 요소가 주형장치의 압착헤드의 밑에 및 압착헤드에 평행하게 수평배열되어 틀에 매달려 있는 주형을 기술한다. 이러한 요소는 완성된 생산품 상에 원하는 줄 무늬와 일치하도록 위치된다. 상기 무늬를 넣는 요소에 직각으로 배열된 복수의 더 작은 로드(rod)가 틀에 또한 장착될 수 있다. 주형 상자가 채워진 후에, 압착헤드는 주형 상자쪽으로 내려지고, 그래서 무늬를 넣는 요소를 혼합재료에 묻히게 만든다. 주형을 제거하자마자, 압착헤드를 제거하면 상기 헤드와 무늬를 넣는 요소의 사이에 있는 혼합재료의 최상층은 제거되게 된다. 그 결과로 상기 배열된 요소의 무늬는 석조물 유니트의 상단에 새겨지게 된다. 상기 무늬를 넣는 요소에 의해서 남겨진 자국 사이에는, 거친 무늬가 생성된다. 상기 장치는 주형형성된 석조물 유니트의 상단 면에 무늬를 생성한다.

그러나, 무늬가 새겨져야 하는 유니트의 면이 주형형성되는 유니트의 상단 면이 아니라 유니트의 수직 옆면인 경우에도 많은 출원이 있다. 상기 특허 제3,981,953호는 변형된 방법을 언급하는데, 상기 변형된 방법은 무늬를 넣는 요소의 배열을 유지하는 틀이 주형의 한 측면 벽을 따라 및 주형의 한 측면 벽에 평행한 채로 주형에 직각으로 삽입된다는 것이다. 상기 주형은 채워지고 진동이 가해진다. 주형형성된 석조물 유니트가, 주형으로부터 제거될 때, 무늬를 넣는 요소의 배 열을 유지하는 틀은 여전히 주형형성된 유니트에 박혀져 있는 상태로 제거된다. 상기 석조물 유니트를 제거 후, 틀 및 요소의 배열은 면에 수직한 방향으로 주형형성된 유니트의 수직면으로부터 제거되며, 그와 동시에, 거친 영역은 줄 무늬 사이에 그대로 있는 상태로, 주형형성된 유니트의 수직면 상의 무늬를 노출시키기 위해서 주형형성된 유니트의 일부분을 제거하게 된다. 따라서 상기 특허 제3,981,953호의 방법에서 나타난 석조물 유니트의 수직면에 거친 무늬를 얻는 방법은 극히 번거롭고 비현실적인 방법이다. 그리고 다루어지는 표면이 석조물 유니트의 상단 또는 옆이던간에, 혼합재료는 장치의 매 사이클 후에 무늬를 넣는 배열된 요소로부터 제거되어져야 한다.

미국 특허 번호 제3,940,229호는 주형형성된 석조물 유니트의 수직면에 거친 무늬를 얻기 위한 방법을 기술한다. 상기 특허는 주형의 수직벽의 내측, 하부 에지에 작은 립(lip)이 형성된 주형을 기술한다. 밀도가 높아진 혼합 재료가 이러한 주형으로부터 제거될 때, 상기 립은 석조물 유니트의 측벽의 수직 위쪽으로 이동하며, 주요부로부터 약간의 혼합재료를 긁어낸다. 상기 주형이 제거될 때, 상기 립은 주형벽의 일부분에 맞닿아져 혼합 재료를 순간적으로 보유하게 된다. 상기 보유된 재료는, 주형이 제거될 때, 주요부의 면의 위쪽 방향으로 끌어당겨지고, 굴러지면서, 석조물 유니트의 수직 옆면에 임의의, 거친 무늬를 만들게 된다. 상기 방법의 개선된 내용은 1996년 11월 8일 출원되고, 본 출원인과 같은 양수인에게 양도된 미국 특허 출원 번호 제08/748,498호에 기술된다.

상기 특허 제3,940,229의 방법 및 상기 특허 출원 제08/748,498호의 개선된 방법은 주형이 제거될 때 주형 벽에 맞닿아져 소량의 재료를 보유하게 된다. 이러한 방법들은 콘크리트 석조물 유니트에 거친 무늬가 있는 면을 만들지만, 상기 무늬는 "슁글(shingled)" 외관을 가지게 된다.

스플리팅의 대안적인 다른 예는 미국 특허 번호 제5,078,940호 및 제5,217,630호에서 볼 수 있다. 상기 특허들에서 기술되는 주형들은 상기 특허 제3,940,229호에서 보여지는 립과 비슷한, 주형의 수직벽상의 하부 립을 이용한다. 게다가, 상기 주형들은 상기 립 위의 결합된 수직 주형 벽에 복수의 돌출물, 및 상기 립 위 및 벽으로부터의 내면에 수직 방향의 보강 망상구조를 갖는다. 상기 보강 망상구조 및 돌출물의 결합은 상기 특허 제3,981,953호에 기술된 무늬를 넣는 요소 및 수직방향 로드의 배열과 비슷하다. 상기 주형이 처음에 채워질 때, 혼합 재료는 상기 망상구조와 벽 사이에, 및 돌출물 주위에 채워진다. 상기 주형에 진동이 주어질 때, 상기 재료는 속이 다져진다. 상기 립 및 망상구조 및 돌출물의 결합은, 주형이 제거될 때, 벽에 맞닿아져 많은 양의 다져진 혼합재료를 보유하게 된다. 주형으로부터 분리된 유니트에 거친 면을 만들기 위해, 이러한 상기 특허들은 나머지의 혼합 재료로부터 분리되는 혼합재료의 보유된 부분을 보여준다.

상기 특허 제5,078,940호 및 제5,217,630호의 방법에 있어서, (보강 망사조직과 결합되었든 아니든 간에) 돌출물의 사용은 상기 특허 제3,940,229호의 방법의 경우보다 주형 측벽에 맞닿아져 더 많은 양의 재료를 보유하게 하며, 매 사이클마다 주형에 상기 재료를 보유하는 그러한 방식으로 행해진다. 상기 내용은 상기 특허 제5,078,940호 및 제5,217,630호의 방법의 잠재적인 단점이라고 느껴지는 것을 도출시키는데, 즉 자가 클리닝(self-cleaning)이 아니며, 외관상 매 장치 사이클당 행해질 필요는 없지만 정기적으로 행해져야 하는, 주형 측벽으로부터 상기 보유 재료를 제거하는 것은 어렵고 및/또한 시간 소비적일 수 있다는 것이다. 다른 면에서는, 상기 방법은 상기 특허 제3,940,229호의 방법에 있어서 만큼의 많은 "슁글(shingling)"은 나타내지 않는 면을 만들 수 있다.

따라서, 석조물 유니트의 수직 옆면에 어떠한 "슁글"도 나타내지 않는 임의의, 거친 조직 면을 스플리팅 단계가 없이 생산하며, 그 결과로, 제조방법은 연장된 생산 작업을 위한 정기적인 클리닝 또는 유지보수(maintenance)없이 작동할 수 있는, 자가 클리닝 주형 조립체에 관한 필요성이 대두되게 된다.

본 발명은 석조물 유니트의 수직 옆면에 어떠한 "슁글"도 나타내지 않는 임의의, 거친 조직의 면을 스플리팅 단계 없이 생산하여, 제조방법이 연장된 생산 작업을 위한 정기적인 클리닝 또는 유지보수 없이 작동할 수 있는 자가 클리닝 주형 조립체에 관한 것이다.

상기 주형은 상단 및 하단이 개방된 주형 상자, 및 보조 압착헤드/스트리퍼 슈 판(stripper shoe plate)을 포함하는 표준 석조물 주형 조립체로 구성된다. 주형 상자에 의해서 한정되는 공동부(cavity)는 격자(grate)를 포함하는 수직 방향 분리부재(division member)에 의해 적어도 두 개의 부공동부(subcavity)로 나누어진다. 압착헤드는 다지는 작용 및 제거 작용 중에 상기 주형의 각 부공동부의 안으로 및 부공동부를 통해서 움직일 수 있도록 모양이 형성된다. 작동 중, 금속 팔레트는 주형의 밑에 놓인다. 상기 주형 공동부는 개방된 상단을 통해서, 주형의 각 부공동부를 채우는 혼합재료에 의해서 채워진다. 상기 혼합 재료는 주형, 팔레트, 또는 둘 모두의 진동에 의해서 주형 내부에서 밀도가 높여진다. 압착헤드는 상기 혼합 재료를 더욱 치밀하게 하고, 그 후에 팔레트가 주형으로부터 밑으로 움직이며 제거될 때, 치밀해진 재료를 주형으로부터 제거하기 위해서 주형의 부공동부를 따라 움직인다. 따라서, 상기 장치의 한번의 왕복은 적어도 두 개의 주형형성된 석조물 유니트를 만들게 된다. 상기 주형 내의 격자에 인접한 결과적인 유니트의 면들은 경화된 석조물 유니트를 스플리팅함에 의해서 얻어지는 "스플리트 면"에 가까운, 슁글이 없는, 임의의 거친 무늬를 가지게 된다. 상기 압착헤드는 격자의 각 면에 인접한 주형을 통해 아래로 움직이게 되므로, 상기 주형은 자가 클리닝 방식이며, 연장된 생산 작업에 있어서 정기적인 클리닝 또는 유지보수를 위한 멈춤 없이 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주형 상자의 사시도.

도 2는 선 2-2에서 취해진, 도 1에 도시된 주형 상자의 단면도.

도 3은 혼합재료로 채워진 주형 상자를 부가적으로 나타내는, 도 2에 도시된 도면과 유사한 도면 및 스트리퍼 슈 판의 단면도.

도 4는 밀도가 증가된 혼합재료가 주형으로부터 제거될 때 스트리퍼 슈 판의 작용을 나타내는, 도 3에 도시된 도면과 유사한 도면.

도 5a는 도 1에 도시된 주형을 이용하여 본 발명의 방법으로 만들어진 블록 의 사시도.

도 5b는 본 발명의 방법에 따라 만들어진 블록의 대안적인 실시예의 사시도.

도 6은 본 발명의 바람직한 형태로 사용된 돌출된(raised) 망상구조(expanded)의 금속 격자(grating)의 확대도.

도 7은 다른 형태의 블록을 만드는데 적합한 본 발명에 따른 주형의 사시도.

도 8은 도 7에 도시된 주형의 분리부재의 사시도.

본 발명은 스플리터(splitter)와 같은 장치를 사용하지 않고, 각각이 거친 무늬가 있는 옆면을 가지는, 복수의 석조물 유니트 또는 블록을 생산하기 위한 자가 클리닝 주형이다. 본 발명은 장식용 건축 블록, 포장용 석재, 미화용 블록, 벽 유지 블록 등과 같은 다른 종류의 블록을 생산하기 위한 다른 종류의 주형에 사용되어질 수 있다. 주형(10)의 예가 도 1에 개략적으로 도시되어있다. 상기 주형은 측벽(16, 18, 20, 22)으로 만들어진 주형 상자로 구성되며, 상단 및 하단이 개방되어 있다. 상기 주형은 혼합재료를 수용하기 위해서, 팔레트(60)(도 3) 위에 놓이도록 적합하게 되어있다. 상기 주형 상자는 분리부재(14)에 의해 분리되는 부공동부(12, 13)를 포함한다. 분리부재(14)는 중실(solid) 부분과 빈(open) 부분에 의해 한정되는 격자(24)를 포함한다. 바람직한 주형 상자에 있어서, 상기 격자(24)는 수직으로 배향되어 있으며, 주형 상자의 측벽사이를 서로 그리고 주형 상자의 상단과 하단을 서로 연결한다. 주형형성된 석조물 유니트는 주형의 각 부공동부에 의해서 생산될 것이며, 바람직한 격자(24)의 구조는 상기 격자(24)에 접촉하는 각 주형형성된 유니트의 전체 면에 거친 무늬를 만들어 낼 것이다. 그러나 상기 전체 면에 무늬를 새기는 것이 바람직하지 않다면, 격자(24)는 분리부재(14)의 중앙 부분 또는 일 단부와 같이, 부공동부를 한정하는 분리부재(14)의 일부분에만 위치되어질 수 있다. 주형의 측벽은 전형적으로 일련의 마모부분(wear part)으로 구성되는데, 상기 마모부분은 도 1에 도시되어 있지 않지만, 이 분야의 당업자들에게는 잘 알려져 있다. 또한 상기 유형의 주형에 있어서 일반적이며 또한 이 분야의 당업자들에게 잘 알려진 사이드 바(side bar), 스필 판(spill plate), 및 다른 관련 부분도 도시되어 있지 않다.

격자로 만들어지는 재료의 바람직한 구조가 도 6에서 더욱 상세하게 도시되어 있다. 바람직한 격자는 돌출된 망상구조의 금속 격자의 패널을 포함한다. 격자(24)를 만드는 방법은 견고한 시트 또는 금속판을 쪼개는 단계, 및 잡아 늘리는 단계로 구성된다고 믿어진다. 바람직한 격자(24)는 개구부(25)를 갖고 다이아몬드 무늬로 배치된 복수의 가닥(23)으로 구성되어 있다. 가닥(23)은 망상구조 금속 격자 제조 방법의 결과로 다소 꼬여 있으며 오프셋 되어 있다. 도 6을 참조로 하면, 바람직한 격자의 치수{인치(inch) 및 미터에 의한}는 다음과 같다:

다이아몬드 크기(SWD ×LWD)	1.41 × 4.00 인치 (3.58 ×10-2 × 10.16 ×10-2 미터)
개구부 크기(SWO ×LWO)	1.00 × 2.88 인치 (2.54 ×10-2 × 7.32 ×10-2 미터)
가닥 크기(폭 ×두께)	0.300 × 0.250 인치 (7.62 ×10-3 × 6.35 ×10-3 미터)
깊이	5/8 인치(1.6 ×10-2 미터)
빈 영역의 백분율(percent open area)	58
제곱 피트당 파운드(Lbs.)	4.27 (204.45 Pa)

망상구조 금속 격자는 상기 기술된 크기로, 또한 다른 다양한 치수로써 엑스메트 인더스트리 인코포레이트(EXMET Industries Inc.)로부터 상업적으로 구입 가능하다. 엑스메트(EXMET)로부터 구입 가능한 망상구조 금속 격자의 SWD는 약 1.33내지 2.00 인치(약 3.38 ×10^-2 내지 5.08 ×10^-2 미터)까지 다양하다. LWD는 약 4.00내지 6.00인치(약 10.16 ×10^-2 내지 15.24 ×10^-2 미터)까지 다양하다. SWO는 약 0.813내지 1.625인치(약 2.07 ×10^-2 내지 4.13 ×10^-2 미터)까지 다양하다. LWO는 약 3.4내지 4.88인치(약 8.64 ×10^-2 내지 12.40 ×10^-2 미터)까지 다양하다. 상기 가닥(23) 폭은 약 0.215내지 0.410인치(약 5.46 ×10^-3 내지 1.04 ×10^-2 미터)까지 다양하다. 상기 가닥(23) 두께는 약 0.183내지 0.312인치(약 4.65 ×10^-3 내지 7.92 ×10^-3 미터)까지 다양하다. 상기 깊이는 약 9/16내지 약 3/4인치(약 1.43 ×10^-2 내지 1.91 ×10^-2 미터)까지 다양하다. 빈 영역의 백분율은 약 45내지 69%까지 다양하다. 제곱 피트당 중량은 약 3내지 7파운드(약 1.36내지 3.18 킬로그램)까지 다양하다. 이러한 모든 표준 망상구조 금속 격자는 본 발명에 사용되어질 수 있다. 또한 격자에 사용되는 것보다 더 가볍거나 또는 더 무거운 게이지로 이루어지고, 다양한 무늬의 망상구조 금속 패널도, 재료가 주어진 환경에 대해서 충분히 견딜 수 있다면, 또한 사용되어질 수 있다고 믿어진다. 또한 격자를 만들기 위해서 두 개의 망상구조 금속 패널의 등을 맞대어 결합하는 것도 가능하다. 또한 거친 무늬가 주형 상자의 하나의 부공동부내의 주형형성된 유니트의 한 면만에 만들어지도록 하기 위해서, 망상구조 금속 패널을 중실 패널과 결합하는 것도 가능하다.

바람직한 격자의 재료로는 탄소강(carbon steel)이 있으나, 주어진 환경에 대해 적당한 내구력 있는 격자를 생산할 수 있는 한, 다양한 재료들도 사용되어질 수 있다.

상기 격자는 망상구조 금속을 만드는 방법과 다른 다양한 방법, 예를 들면, 금속판의 개구부를 펀칭 또는 드릴링, 토치를 가지고 커팅, 개별 가닥을 서로 트위 스팅, 또는 용접하는 등의 다른 다양한 방법들에 의해서 만들어질 수 있다고 또한 믿어진다.

격자는 또한 주어진 환경에서 내구력을 제공하는 방식으로 장착되어야 한다. 상기 바람직한 실시예에 있어서, 격자(24)는 주형 상자의 측벽에 간단히 용접되어진다. 그러나, 격자는 지지요소(도 8의 33, 35)에 고정되어질 수 있고, 차례로 지지요소는 용접, 볼팅체결, 또는 다른 적당한 수단에 의해서 주형 상자의 측벽에 고정되어진다.

주형 상자는 스트리퍼 슈 헤드와 결합하여 작동한다. 도 2로부터 도 4까지에서 보여지듯이, 스트리퍼 슈 헤드(40)는, 각각 주형 상자(10)의 부공동부와 결합된 스트리퍼 슈 판(40a,40b)을 포함한다. 각각의 스트리퍼 슈 판은 모양 및 크기에 있어서 상기 스트리퍼 슈 판이 결합되어있는 부공동부의 상단 평면 모양 및 크기와 일치한다. 스트리퍼 슈 판은 바람직하게는 주형의 측벽과 격자(24)에 약 1/16 인치(약 1.59 ×10^-3 미터)의 틈을 제공하도록 크기가 설정된다. 이러한 틈은, 주형이 제거될 때, 상기 판(40a,40b)이 주형 상자(10)를 통해서 아랫방향으로 움직일 수 있게 하지만 혼합재료가 상기 판의 에지를 지나 위방향으로 움직일 수 있게 하지는 않는다(만일 혼합재료가 상기 판의 에지를 지나 위방향으로 움직인다면 이는 주형형성된 생산물에 깃털모양의 에지를 만들게 된다).

본 발명을 이용하기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이, 팔레트(60)는 주형(10)의 바로 아래 위치로 이동된다. 팔레트(60)는 목재, 플라스틱, 또는 금속으로 만들어질 수 있다. 그 후 주형은 혼합 석조물 채움 재료(50)에 의해서 미리 정해진 최초의 채움재료 높이(62)까지 개방 상단부를 통해서 채워진다. 혼합 석조물 채움 재료는 일반적으로 골재, 시멘트, 물로 구성된다. 또한 특별한 적용에 따라, 안료, 가소제, 및 다른 채움 재료와 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.

주형(10), 팔레트(60), 또는 상기 둘의 결합은 주형(10)을 채우는데 있어서 도움을 주기 위해서 적당한 주기의 시간동안 진동이 가해질 수 있다. 스트리퍼 슈 판(40a,40b)은 채움재료(50) 상에서 유지되기 위해서 주형 상자(10)쪽으로 이동된다. 상기 판을 통해서 가해지는 압력과 함께, 부가적인 진동은 혼합된 채움재료를 바라는 밀도까지 높이고, 또한 주형형성된 유니트의 미리 정해진 최종 높이를 얻도록 작용한다. 일단 이러한 것들이 이루어지면, 주형 상자(10)에 관련해서 스트리퍼 슈 판(40a,40b) 및 팔레트(60)를 상대적으로 움직임으로써 주형 상자로부터 주형형성된 유니트를 제거하게 된다(도 4). 주형을 채우는 시간, 판에 의해서 가해지는 진동 시간 및 압력의 양은 사용되는 특정한 장치 및 특정한 적용에 따라 결정된다. 베세르 V3 12 블록 장치(Besser V3 12 block machine)에 있어서, 이러한 적용을 위한 전형적인 세팅은 다음과 같은데, 즉 진동과 더불어 1 ¾초의 공급 시간; 판에 의해서 가해지는 압력을 설정하기 위한 1/8 인치(약 3.18 ×10^-3 미터) 스프링 갭 세팅(spring gap setting); 채움물질에 가해지는 판 압력 및 진동과 더불어 2초의 마무리 시간으로 이루어진다.

주형(10)으로부터 블록을 제거하는 작용은 격자(24)를 통과하며 격자에 접촉하는 채움물질의 이러한 표면(45)에 거친 무늬를 만들게 된다(도 5A 및 5B 참조). 따라서, 도시된 주형에 있어서, 장치의 각 사이클에 의해서 각각 거친 면(45)을 가지는 두 개의 주형형성된 유니트가 생산되게 된다. 이러한 유니트들은 후속적으로 적당한 경화 장소로 운반되며, 상기 경화 장소에서는 유니트들이 당업자들에게 잘 알려진 적당한 기술로 경화되어 진다. 단순 공기 경화법, 고압법, 증기 경화법, 또는 미스트 경화법(mist curing)과 같은 모든 경화 메커니즘은 본 발명으로부터 만들어지는 블록을 경화하는 유용한 방법들이다.

주형의 각각의 부공동부가 실질적으로 같은 모양 및 크기이며, 따라서 모든 주형형성된 유니트가 실질적으로 똑같게 되는 것은 바람직하다. 그렇지만, 실질적으로 똑같지 않은 부공동부를 만드는 것이 가능하며, 그에 의해서 장치의 매 사이클마다 다른 모양 또는 크기의 주형형성된 유니트를 생산할 수도 있다. 생산되어지는 주형형성된 유니트가 경화장소로 모두가 반드시 옮겨져야 되는 것도 아니다. 예를 들면, 주형형성된 유니트 중 하나는 경화되기보다는 재생 이용되어, 채움 재료로 재활용되어질 수 있다.

직사각형이 아닌 다른 모양의 블록들도 본 발명에 의해서 만들어질 수 있다. 예를 들면, 도 7에서 도시된 주형은 다른 모양의 블록을 만들기 위해서 사용되어질 수 있다. 상기 주형 상자(10)는 측벽(16, 18, 20, 22, 26)으로 구성되어지며, 분리부재(14)에 의해서 분리되는 부공동부(12, 13), 및 분리부재(14')에 의해서 분리되는 부공동부(12', 13')를 포함한다. 상기 분리부재들은 격자(24, 24')로 구성된다.

주형 측벽들은 주형형성된 유니트에 특징을 형성하기 위해 쐐기형 벽(wedge wall)(15, 17, 19, 21)을 포함한다. 하측 립(32)은 이러한 쐐기형 벽의 각각에 형성된다. 바람직하게는, 상기 하측 립은 쐐기형 벽(15, 17)으로부터 공동부로 약 0.187 인치(약 4.75 ×10^-3 미터) 돌출된다. 교차부분에 있는 하측 립(32)의 모양은 쐐기형인 것이 바람직하다. 현재 선호되는 상기 립의 치수는 벽(15, 17)에 인접하여 약 1/4인치(약 6.35 ×10^-3 미터)의 두께, 그리고 상자밖 단부에 있어서 약 1/16 인치(약 1.59 ×10^-3 미터)의 두께이다. 현재 선호되는 하측 립의 바람직한 프로파일은 전체 길이를 따라서 곧은 아웃보드 에지(outboard edge)이다. 그러나 톱니모양의 에지 또는 가리비모양의 에지와 같은 다른 모양은 완성된 석조물 유니트의 면에 다른 거친 무늬를 생성하도록 사용되어질 수 있다.

상기 하측 립(32)은 제거를 가능하게 하는 볼트, 나사등과 같은 수단에 의해서 측벽에 해체 가능하게 부착되어질 수 있다. 상기 내용은 중요한데 그 이유는 상기 하측 립(32)은 주형 장치에 있어서 마모 지점이며, 시간이 흐름에 따라 찢기거나, 잘리거나, 또는 끊어질 수 있기 때문이다. 대안적으로, 상기 하측 립(32)은 쐐기형 벽에 용접되거나, 쐐기형 벽과 일체로 형성될 수 있다. 쐐기형 벽(33, 35)과 격자 패널(24)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 분리부재(14)에 병합되어질 수 있다. 상기 경우에는 격자 패널(24)은 쐐기형 피이스에 용접되어지며, 쐐기형 피이스는, 차례로, 주형 상자 측벽에 볼트로 조여지도록(39) 적합하게 되어있다. 상단 립(34)은 본 발명에 따라 만들어지는 주형형성된 유니트의 거친 표면을 만드는데 도움을 준다. 이러한 상단 립은 1996년 11월 8일 출원되었고, 여기에 참조(reference)로 병합된 미국 특허 출원 번호 제08/748,498호에서 알 수 있다.
상기의 상세한 설명, 예 그리고 자료는 본 발명의 구성물의 제조 및 사용에 대한 완벽한 설명을 제공한다. 본 발명의 많은 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 이후에 첨부되는 청구항에 속해 있다.

본 발명은 거친 표면을 가진 석조물 블록을 생산하는 방법 등에 이용 가능하다.

Claims (27)

1. 각각의 석조물 유니트(masonry unit)의 면들 중 적어도 하나에 거친 무늬(roughened texture) 표면(45)을 만듦과 동시에, 적어도 두 개의 주형형성된 석조물 유니트를 생산하는 콘크리트 석조물 주형(10)으로서, 상기 주형의 상단으로부터 주형형성되어질 수 있는 콘크리트 채움 재료(50)를 가지고 채워지며, 상기 주형의 하단으로부터 주형형성된 석조물 유니트를 제거하도록 설계되어진 콘크리트 석조물 주형(10)에 있어서,

   상단과 하단이 개방된 하나의 주형 공동부(cavity)를 한정하는, 수직인 복수의 측벽(16, 18, 20, 22)으로서, 상기 상단 개방부는 주형 공동부안으로 주형형성되어질 수 있는 콘크리트 채움 재료를 들여오기에 적당하며, 상기 하단 개방부는 적어도 두 개의 주형형성된 석조물 유니트를 상기 동일한 주형 공동부로부터 제거하기에 적합한, 복수의 측벽(16, 18, 20, 22)과;

   상기 주형 공동부 안에 위치하고 상기 주형 공동부를 연결하는 수직인 분리부재(division member)(14)로서, 상기 주형 공동부를 각각 바라는 완성된 석조물 유니트들의 크기를 갖는 적어도 두 개의 주형 부공동부(subcavity)(12, 13)로 나누며, 상기 채움 및 주형 공정동안 하나의 주형 공동부 안에서 하나의 주형형성된 물품이 형성되도록 하기 위해서 상기 주형 공정동안 주형형성되어질 수 있는 채움 재료가 개방부를 통해서 흐를 수 있도록 하는 개구부(25)를 가지는 격자(grate)(24)를 포함하는, 분리부재(14)에 의해 특징되며,

   상기 분리부재는, 하나의 주형형성된 물품이 상기 주형으로부터 제거될 때 상기 분리부재가 상기 주형안에서 유지될 수 있도록 하기 위해서, 그리고 상기 하나의 주형형성된 물품은 상기 분리부재에 의해서 적어도 두 개의 주형형성된 석조물 유니트로 분리되도록 하기 위해서, 상기 측벽중 적어도 하나에 의해서 지탱되고, 상기 각각의 두 개의 유니트는 상기 분리부재의 다른 면에 위치하며, 상기 각각의 석조물 유니트는 상기 분리부재의 격자 부분에 의해서 거친 무늬가 주어지는 적어도 하나의 수직 표면(45)을 갖는 것을 특징으로 하는, 콘크리트 석조물 주형(10).
2. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재의 격자는 상기 하나의 주형 공동부의 측벽으로부터 측벽으로 뻗어있으며, 상기 하나의 주형 공동부로부터 생성될 각각의 석조물 유니트의 면의 최대 높이로 이루어지는, 주형.
3. 제 2항에 있어서, 상기 격자는 상기 측벽중 상기 적어도 하나에 직접 부착되어 있는, 주형.
4. 제 2항에 있어서, 상기 격자는 지지부재(33, 35)에 직접 부착되어 있으며, 상기 지지부재는 차례로, 상기 측벽중 상기 적어도 하나에 직접 부착되어 있는, 주형.
5. 제 4항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 측벽 중 상기 적어도 하나에 볼트로 조여져 있는, 주형.
6. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재의 격자는 망상구조(expanded) 금속의 패널에 의해서 특징되는, 주형.
7. 제 6항에 있어서, 상기 패널은 돌출된(raised) 망상구조 금속에 의해서 특징되는, 주형.
8. 제 7항에 있어서, 상기 패널은 돌출된 망상구조 금속 격자(grating)에 의해서 특징되는, 주형.
9. 제 8항에 있어서, 상기 격자는 개구부(25)를 가지는 다이아몬드 무늬로 배열된 복수의 가닥(strand)(23)을 특징으로 하며, 상기 망상구조 금속 격자안의 상기 개구부는 한 방향에 있어서 2.07 ×10^-2 미터 내지 4.13 ×10^-2 미터까지의 범위의 치수를 가지며, 다른 방향에 있어서 7.32 ×10^-2 미터 내지 12.40 ×10^-2 미터까지의 범위의 치수를 가지는 것에 의해 특징되는, 주형.
10. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재의 격자 부분은 돌출된 망상구조 금속의 두 개의 패널에 의해 특징되는, 주형.
11. 제 1항에 있어서, 상기 부공동부는 같은 모양 및 크기로 이루어지는, 주형.
12. 제 1항에 있어서, 상기 측벽은 복수의 마모 부분(wear part)에 의해 특징되는, 주형.
13. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재의 격자 부분은 안에 펀치된 구멍들을 가진 시트 금속의 패널에 의해 특징되는, 주형.
14. 제 1항에 있어서, 상기 격자는 제1 단부와 제2 단부를 가지며, 상기 격자는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 곧은 직선으로 뻗어있는, 주형.
15. 제 1항에 있어서, 상기 분리부재는 등을 맞대고 있는 관계를 가진 돌출된 망상구조 금속의 두 개의 패널에 의해 특징되는, 주형.
16. 개방 상단부와 개방 하단부를 가지는 주형(10), 및 스트리퍼 슈 헤드 조립체(stripper shoe head assembly)(40)를 포함하는 주형 조립체(10, 40)로서, 상기 주형(10)은 상기 개방 상단부를 통해서 주형형성되어질 수 있는 채움 재료(50)를 수용하며, 상기 개방 하단부를 통해서 적어도 하나의 거친 무늬 옆표면(45)을 가지는 복수의 주형형성된 유니트의 형태로 주형형성된 채움 재료를 배출하는, 주형 조립체(10, 40)에 있어서,

    a) 상단 및 하단이 개방된 주형 공동부를 한정하는 복수의 측벽(16, 18, 20 22)을 포함하는, 상기 주형(10)과;

    b) 상기 두 개의 측벽 사이를 연결하며, 상기 주형의 두 개의 부공동부(12, 13)를 한정하는 수직으로 배향된 분리부재(14)로서, 주형형성된 유니트가 주형으로부터 제거될 때 주형으로부터 제거되지 않도록 하기 위해서 상기 측벽의 적어도 하나에 부착되며, 또한 격자(24)를 더 포함하며, 상기 부공동부의 각각은 개방 상단과 개방 하단을 갖는, 분리부재(14)와;

    c) 각각의 부공동부에 상응하는 스트리퍼 슈 판(stripper shoe plate)(40a, 40b)을 포함하는 상기 스트리퍼 슈 헤드 조립체로서, 각각의 스트리퍼 슈 판은 상기 상응하는 부공동부를 따라 상단으로부터 하단으로 및 하단으로부터 상단으로 상대적으로 움직일 수 있도록 크기 및 형태가 이루어진, 스트리퍼 슈 헤드 조립체에

    의해 특징되는, 주형 조립체.
17. 제 16항에 있어서, 상기 부공동부는 같은 크기 및 모양으로 이루어진, 주형 조립체.
18. 제 16항에 있어서, 상기 격자는 돌출된 망상구조 금속 격자의 패널에 의해 특징되는, 주형 조립체.
19. 제 16항에 있어서, 각각의 스트리퍼 슈 판과, 측벽과, 및 상기 스트리퍼 슈 판에 상응하는 부공동부를 한정하는 격자 사이의 틈은 1.59 x 10^-3미터인, 주형 조립체.
20. 제 16항에 있어서, 상기 분리부재는 등을 맞대고 있는 관계를 가진 돌출된 망상구조 금속의 두 개의 패널에 의해 특징되는, 주형 조립체.
21. 거친 무늬의 측면을 갖는 미리 결정된 높이의 석조물 유니트를 제조하는 방법으로서,

    a) 상단과 하단이 개방된 하나의 주형 공동부를 한정하는 복수의 측벽, 및 두 개의 부공동부를 한정하기 위해 두 개의 상기 측벽 사이를 연결하고, 격자를 포함하는 분리부재를 포함하는 주형 상자를 제공하는 단계와;

    b) 복수의 스트리퍼 슈 판(stripper shoe plate)을 포함하는 스트리퍼 슈 헤드를 제공하는 단계로서, 상기 스트리퍼 슈 판은 상기 주형 상자 부공동부 중 하나를 통해 상기 주형 상자 공동부의 상단에서 하단까지 움직이도록 크기와 모양이 설정되는, 스트리퍼 슈 헤드의 제공 단계와;

    c) 상기 주형 상자를 합성 석조물 채움 재료로 제 1 레벨까지 채우는 단계와;

    d) 상기 주형 상자안의 상기 석조물 채움 재료를 상기 주형된 석조물 유니트의 미리 결정된 높이에 상응하는 제 2 레벨까지 압축시키는 단계와;

    e) 적어도 부분적으로 상기 주형 상자의 각각의 부공동부와 관련된 상기 스트리퍼 슈 판의 작용을 통해 상기 주형 상자로부터 상기 주형된 석조물 유니트를 배출하는 단계와;

    f) 상기 배출된 석조물 유니트의 적어도 일부를 경화시키는 단계를 포함하는, 석조물 유니트의 제조 방법.
22. 제 21항에 있어서, 상기 격자는 돌출된(raised) 망상구조(expanded)의 금속 격자(grating)의 패널을 포함하는, 석조물 유니트의 제조 방법.
23. 제 22항에 있어서, 상기 부공동부들은 모양과 크기가 동일한, 석조물 유니트의 제조 방법.
24. 제 21항에 있어서, 적어도 하나의 상기 측벽은 주형된 석조물 유니트의 상응하는 면에 무늬를 만들도록 적응된 하위 립를 포함하는, 석조물 유니트의 제조 방법.
25. 제 21항에 있어서, 상기 배출된 석조물 유니트의 적어도 일부는 경화되기보다는 채움 재료로서 재활용되는, 석조물 유니트의 제조 방법.
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