KR100921853B1 - 벽돌 블록 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴화 또는 다른 처리된 전면을 갖는 옹벽 블록의 고속, 대량 생산하는 모울드와 방법 뿐만 아니라, 이런 방법에 의해 형성된 옹벽 블록을 제공한다. 본 발명은 블록(10)의 전면(12)이 패턴으로 압인되거나 직접적으로 처리되고, 블록(10)의 고속, 대용량 생산과 동시에 미리 결정된 블록 전면의 형성부를 허용한다. 미리 결정된 전면(12)은 미리 결정된 패턴과 조직을 갖는 전면(12), 미리 결정된 형상을 갖는 전면(12), 블록(10)의 나머지와 다른 물질(들)로 제조된 전면(12), 및 그 조합을 포함할 수 있다.

Description

벽돌 블록 및 그 제조 방법{MASONRY BLOCK AND METHOD OF MAKING SAME}

본 발명은 일반적인 벽돌 블록 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 옹벽(retaining wall) 등의 조경 응용에 이용할 수 있는 콘크리트 벽돌 블록, 및 이런 블록의 제조에 이용가능한 제조 방법에 관한 것이다.

현대, 고속의 자동화된 콘크리트 블록 공장과 콘크리트 포장기계 공장은 상하부가 개방된 모울드를 이용한다. 이들 모울드는, 모울드의 바닥을 폐쇄하기 위해 모울드 아래 팔렛을 주기적으로 배치하고, 모울드의 개방 상부를 통해 모울드로 건식 주입 콘크리트를 이송하고, 진동과 압력의 조합으로 콘크리트를 응집하고 압축하며, 모울드와 팔렛의 상대적인 상하이동에 의해 모울드를 벗겨내는 기계에 장착된다.

이 방법을 실행하기 위해 사용된 이런 공장과 설비의 특성상, 특히 블록이 예컨대 수렴하는 측벽과, 블록의 상부면 및/또는 바닥면에 형성된 일체형 위치결정구(loacator)/전단 플랜지(들) 등의 다른 특징을 포함할 필요가 있는 경우, 콘크리트 블록의 표면에 자연스런 외관을 전달하는 것이 어렵다. 미국 특허 제5,827,015호는, 본원에 참고로 인용되고, 옹벽 블록으로 이용가능한 콘크리트 벽돌 블록과, 고속, 자동화된 콘크리트 블록 공장에 이런 유닛을 제조하는 통상적인 방법을 개시 하고 있다.

콘크리트 벽돌 유닛, 특히 수렴하는 측벽 및/또는 상부면 및/또는 바닥면에 형성된 일체형 위치결정구/전단 플랜지를 갖는 동시에, 미국 특허 제5,827,015호에 개시된 분할 방법으로, 또는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제6,321,740호에 개시된 분할 방법으로 달성될 수 있는 것 보다 자연스런 외관면을 갖는 미리 형성된 옹벽 블록에 대한 요구가 있다. 특히, 콘크리트 블록 공장 또는 콘크리트 포장공장에 일반적으로 이용가능한 설비 형태에 고속의 자동화된 방식으로 이런 표면을 갖는 이런 블록을 창조하는 방법과 도구에 대한 요구가 있다.

본 발명은 콘크리트 벽돌 유닛, 특히 옹벽 블록의 고속, 대량 생산을 허용하는 모울드와 방법에 관한 것이다. 이들 모울드와 방법은, 미국 특허 제5,827,015호에 기술한 분할면에 유사하고, 이런 블록에 비교적 간단한 장식적인 전면을 창조하는데 사용될 수 있다. 이들 모울드와 방법은, 종래 텀블링(tumbling) 또는 해머밀(hammermill) 과정에 의해, 또는 미국 특허 제6,321,740호에 기술한 방법에 의해 이런 블록의 보다 복잡한 전면을 창조하기 위해 또한 사용될 수 있다. 이들 모울드와 방법은 지금까지 이용되지 않는 독특한 블록, 건식 주입 콘크리트 블록 기술에 지금까지 이용할 수 없는 상당한 세부묘사(detail)와 양각(relief)을 갖는 표면을 포함해서, 수렴하는 측벽 및/또는 일체형 위치결정구/전단 플랜지와 상당히 복잡한 표면을 갖는 옹벽 블록을 창조하기 위해 사용될 수 있다.

바람직한 실시형태에 있어서, 합성 블록은, 자연석을 모방하는 패턴화된 전 면, 상하부면 뿐만 아니라, 후면, 대향 수렴하는 측면, 및 하부면 아래 연장하는 플랜지를 갖는다. 이 구조를 갖는 블록은, 서로 유사하게 구성된 옹벽 블록과의 다수 가로줄로 적층시, 인조 재료보다 자연스럽게 발생하는 재료로 구성되는 것으로 보이는 사문석(serpentine) 또는 절곡된 옹벽의 구조를 허용한다.

본 발명의 일 관점에서, 본 발명에 따라 제조된 모울드는, 블록을 놓을 때 전면이 되는 블록의 부분이 모울딩 과정 동안 모울드 공동의 개방 상부를 향하도록 배열되고 있다. 이 배향은 블록의 전면이 고속의 벽돌 블록 또는 포장공장에서 패턴화된 압력판("스트립퍼 슈")의 작용에 의해 형성되도록 한다. 이 스트립퍼 슈에는 매우 간단한 패턴, 적당히 복잡한 패턴, 또는 자연스럽게 발생하는 돌을 모방하는 상당한 양각을 갖는 매우 상세한 3차원 패턴이 설치될 수 있다. 이 방향으로 블록의 모울딩은, 표면에 특별히 선택된 집합체 및/또는 컬러 안료의 적용을 포함해서, 표면의 외관에 영향을 주는 다른 처리에 대해 블록 표면에 접근을 용이하게 한다.

본 발명의 다른 관점에서, 모울드의 측벽은 모울드 공동의 개방 바닥에 인접한 언더컷 부분을 갖는다. 이 언더컷 부분은 모울드의 서브공동(subcavity)을 형성하도록 모울드 아래에 위치되는 팔렛과 협동한다. 바람직한 실시형태에서, 이 서브공동은 블록의 바닥이 놓여지는 블록의 표면에 위치결정구/전단 플랜지를 형성한다.

본 발명의 또 다른 관점에서, 블록의 후면에 근접할 때 대향 측벽을 향해 수렴하는 부분을 포함하는 블록의 측벽에 형성하기 위해, 모울드의 측벽의 적어도 하 나가 수직방향으로 경사진다. 이 경사된 모울드 측벽은, 모울드에 압축되고 응집된 건식 주입 콘크리트로 채워지는 제1 위치로 이동하며, 이 모울드 측벽에서 간섭 없이 응집된 콘크리트가 모울드에서 벗겨지는 제2 위치로 이동하도록 이동가능하다. 바람직한 실시형태에서, 대향된 모울드 측벽은 동일하게 이동가능하므로, 블록의 후방으로 접근할 때 합성 블록의 대향 측벽의 적어도 일부가 서로에 대해 수렴한다.

본 발명을 특징으로 하는 신규한 특징과 이들 각종 다른 장점은 첨부된 특허청구의 범위에 특별히 지적된다. 그러나, 본 발명의 용이한 이해를 위해, 그 사용에 의해 얻어진 장점과 목적을 돕기 위해, 추가적인 부분을 형성하는 도면과, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 기술하는 첨부하는 발명의 상세한 설명을 참조한다.

도 1은 블록이 모울드에 형성되는 위치로 지향하고 있는 본 발명에 따른 옹벽 블록의 사시도.

도 2는 도 1의 옹벽 블록의 저면도.

도 3은 도 1의 옹벽 블록의 측면도.

도 3a는 도 3의 점선 원 내에 포함된 옹벽 블록의 일부의 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 다수의 블록으로 구성된 옹벽 일부의 전면도.

도 5는 본 발명의 공정을 도시하는 순서도.

도 6은 본 발명의 공정을 이용하여 본 발명의 다수의 옹벽 블록을 형성하는 다수의 모울드 공동을 갖는 모울드 조립체의 사시도.

도 7은 도 6의 모울드 조립체의 상부 평면도.

도 8은 대향, 수렴하는 선회 측벽을 갖는 하나의 모울드 공동을 도시하는 모울드 조립체의 단면도.

도 9는 상하 블록 표면, 스트립퍼 슈, 및 모울드 조립체의 팔렛을 형성하는 측벽의 개략적인 대표도.

도 10은 스트립퍼 슈의 표면에 대표적인 패턴의 사시도.

도 11은 스트립퍼 슈의 온도 제어의 개략적인 도면.

도 12a, 도 12b 및 도 12c는 본 발명에 따른 옹벽 블록의 사진.

개략

본 발명은 콘크리트 벽돌 블록을 제조하는 방법, 이 방법으로 생성되는 블록 뿐만 아니라, 이 방법을 실행하기 위해 사용된 모울드와 모울드 요소를 제공하고, 미리 결정된 3차원 패턴은 블록의 표면에 압인되며, 미리 결정된 블록 전면이 표준 건식 주입 콘크리트 블록 또는 포장기계에서 제조되도록 블록의 전면을 직접적으로 처리하거나 작업할 수 있다. 전면의 직접적인 과정 또는 작업은 모울딩, 성형, 패턴닝, 압인(impressing), 재료 레이어링(layering), 그 조합, 및 전면의 조직, 형상, 컬러, 외관, 또는 물리적 특성에 직접적으로 영향을 줄 수 있는 다른 방법을 포함한다. 또, 다수 공동 모울드를 이용한 방법을 실행하여 표준 건식 주입 콘크리트 블록 또는 포장설비에 벽돌 블록의 고속, 대용량 제조를 허용한다. 게다가, 발명 과정과 설비의 이용은 분할 스테이션, 및/또는 해머밀 스테이션, 및/또는 텀 블링 스테이션, 및 이런 추가적인 공정 스테이션에 연관되는 추가 설비와 처리 비용에 대한 필요성을 제거한다.

본 발명의 방법에 의해 제조된 블록은, 동일하거나 상이한 미리 결정된 전면을 갖고, 다수의 가로줄로, 가로줄 사이의 자동화된 셋백(set-back)과 전단 저항에 의해 다수의 블록을 적층함으로써, 사문석 또는 절곡된 옹벽을 포함하는 벽을 건설할 수 있는 구성을 가질 수 있다.

바람직한 실시형태는 미리 결정된, 3차원, 바위형상 패턴을 옹벽 블록의 전면에 압인과 관련하여 기술한다. 그 결과, 가로줄로 적층시 블록, 및 다수의 블록으로 구성된 벽은, "자연스런" 재료로 구성되는 것으로 보여진다. 또한 본원에 개시한 방법은 건물 벽, 콘크리트 벽돌, 슬래브와 포장재료의 건설에 사용되는 벽돌 블록을 제조하는데 사용될 수 있다.

벽돌 블록

본 발명의 벽돌블록(10)은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 블록(10)은 전면(12), 후면(14), 상부면(16), 하부면(18), 및 대향 측면(20, 22)으로 이루어지는 블록 본체를 포함한다. 블록(10)은 경화된, 건식 주입의 쑥 빠지지 않는 콘크리트(no slump masonry concrete)로 형성된다. 건식 주입, 쑥 빠지지 않는 벽돌 콘크리트는 옹벽 블록의 분야에 잘 알려져 있다.

전면(12)에는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 미리 결정된 3차원 패턴이 제공되어 있다. 전면(12)의 패턴은 블록의 전면의 거울상 패턴을 갖는 이동가 능한 스트립퍼 슈(stripper shoe)(후술함)의 구동으로 블록(10)의 모울딩 동안 전면에 압인되는 것이 바람직하다. 도 12a 내지 도 12c는 패턴화된 전면을 갖는 본 발명의 블록의 사진이다.

전면(12)에 압인된 패턴은 전면의 소망하는 외관에 따라 다양할 수 있다. 바람직하게는, 패턴은 전면(12)이 인조물질보다 자연물질로 보이도록 자연석을 모방한다. 사용된 특정 돌 패턴은 블록의 사용자에게 시각적인 즐거움을 주는 것을 기초로 선택된다. 실시예에 의해, 블록의 표면은 강 바위와 같은 단일 돌로 보이는 패턴으로 압인될 수 있다. 또는 블록은 서로 회반죽된 패턴으로 다수의 강 바위로 보이는 패턴으로 압인될 수 있다. 또는 블록은 층으로 적층되고, 채석장 파편의 단일부재, 또는 들판 돌의 다수 부재를 모방하는 패턴으로 압인될 수 있다. 무한의 가능성이 이용가능하다. 다양하고 상이한 패턴을 스트립퍼 슈에 제공함으로써, 블록 위의 합성 패턴은 스트립퍼 슈를 변경함으로써 다양화될 수 있다.

전면에 제공될 수 있는 합성하는 상세함과 양각은 종래 분할 기술, 텀블링, 해머밀링 및 이전에 기술한 다른 디스트레싱 기술(distressing technique)로부터 블록의 전면에 제공될 수 있는 것 보다 많다. 패턴화된 전면(12)의 양각은, 최하 지점에서 최상 지점까지 측정시 적어도 0.5 인치가 바람직하며, 적어도 1.0 인치가 보다 바람직하다.

바람직한 실시형태에서, 비록 이런 다면(multi-faceted)과 절곡 표면이 본 발명에 의해 용이하게 제조될 수 있지만, 전면(12)은, 분할면 옹벽 블록에서 흔히 볼 수 있는 삼면(three-faceted)과 절곡 표면으로 대향되는 측면(20, 22) 사이 대 략 단일 평면에 일반적으로 놓여진다. 도 3에 도시한 바와 같이, 전면(12)에는 약간 후방 경사, 즉, 바닥 하부면(18)에서 상부면(16)까지의 각도(α)로 경사가 제공된다. 바람직하게는, α는 약 10도이다. 그 결과, 전면(12)과 후면(14)은 하부면(18)에 인접한 거리(d₁)와, 상부면(16)에 인접한 거리(d₂)로 분리되고, 거리(d₁)는 거리(d₂)보다 크다. 바람직한 실시형태에서, d₁은 약 7.625 인치이고 d₂는 약 6.875인치이다. 폭(d₃)은 약 12.0인치가 바람직하다. 또한 측면(20, 22) 사이의 전면(12)이 다면으로 깍여지고, 절곡되거나, 그 조합이 고려된다. 이들 실시형태에서, 전면은 또한 약간 후방 경사를 갖는 것이 고려된다.

통상적으로, 옹벽 블록으로 벽을 형성하기 위해 셋백 가로줄(setback course)로 적층될 때, 하부 방향으로 각 블록의 상부면의 일부는 하부 방향으로 각 블록의 전면과 인접한 상부 방향으로 각 블록의 전면 사이에 볼 수 있다. 상부 표면의 가시부는 렛지의 외관을 생성한다. 그리고, 건식 주입 벽돌 블록의 경우, 이 렛지는 통상적으로 인위적인 외관을 갖는다. 후방 경사각을 블록(10)의 전면(12)에 제공함으로써, 렛지의 외관은 축소되거나 제거될 수 있으므로, 합성 벽의 "자연스러운" 외관을 향상한다.

또한 전면(12)은 측면과의 연결점에 둥근 엣지(24a, 24b)를 포함한다. 둥근 엣지(24a, 24b)는 스트립퍼 슈에 제공된 아치형 플랜지로 형성된다. 엣지(24a, 24b)의 반경은 약 0.25인치가 바람직하다. 둥근 엣지(24a, 24b)는 동일 가로줄로 인접 블록에 의해 블록(10)의 측면 사이의 접촉점을 이동하고, 다수의 블록이 전면(12)에서 이격되어 병렬로 놓여질 때, 인접한 블록 사이 토양 "누설"을 방지하기 위해 블록 사이의 양호한 접촉을 발생한다. 소망한다면, 전면(12)과 상하부면(16, 18) 사이의 연결점에 상하부 엣지는, 스트립퍼 슈의 아치형 플랜지를 제공함으로써, 둥근 엣지(24a, 24b)에 유사하게 또한 둥글게 될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 블록(10)의 후면(14)은 측면(20, 22) 사이에 대략 편평하면서 상하부면(16, 18)에 대략 수직하게 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 범위에서, 후면(14)에 하나 이상의 노치를 설치하거나 하나 이상의 함몰부를 설치함으로써 편평한 면에서 이탈할 수 있는 것이 고려된다. 후면(14)의 폭(d₄)은 약 8.202 인치가 바람직하다.

또, 상부면(16)은 일반적으로 편평하게 형성되고, 상부면(16)을 자유롭게 교차하는 코어가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 다수 개의 블록(10)이 벽 구조를 형성하기 위해 가로줄로 적층될 때, 각 블록의 상부면(16)은 다른 블록의 상부면(16)에 대략 평행한 관계로 이루어진다.

블록이 가로줄로 적층될 때 블록(10)의 상부면 사이의 대략 평행한 관계를 유지하도록 아래 가로줄로 블록(들)의 상부면(16)을 맞물리도록 블록(10)의 하부면(18)이 형성된다. 바람직한 실시형태에서, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 하부면(18)은 상부면(16)에 대략 평행하도록 대략 편평하고 수평이다. 그러나, 하부면(18)의 일부에 대해 하나 이상의 오목부 또는 하나 이상의 채널의 하부면을 포함하는 다른 하부면이 사용될 수 있다. 상부면(16)과 하부면(18) 사이의 거리(d₆)는 약 4.0 인치가 바람직하다.

바람직한 블록(10)에서, 측면(20, 22)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 대략 수직방향이고 상하부면(16, 18)을 연결하고 전후면(12, 14)을 결합한다. 측면이 후면(14)을 향해 연장하도록 각 측면(20, 22)의 적어도 일부는 대향 측면을 향해 수렴한다. 바람직하게는 각 측면(20, 22)의 전체 길이는 전면(18)에 인접하게 시작하여 수렴하고, 측면(20, 22)은 전면(12)과 후면(14) 사이가 대략 편평하게 된다. 그러나, 측면(20, 22)은 전면(12)으로부터 이격된 위치에서 수렴하기 시작할 수 있고, 이 경우 측면(20, 22)은 전면에서 연장하고 직선단면에서 후면(14)에 이르는 수렴단면에서 연장하는 직선형, 비수렴 단면의 조합을 포함한다. 각 측면(20, 22)의 수렴 부분은 약 14.5 도의 각도(β)로 수렴하는 것이 바람직하다.

선택적으로, 블록(10)은 수렴 측면 또는 측면부분 하나만을 구비할 수 있고, 다른 측면은 전면과 후면(12, 14)에 대략 수직하게 이루어진다. 적어도 하나의 수렴하는 측면을 갖는 블록은 사문석 옹벽으로 구성된다.

또한 블록(10)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 블록의 하부면(18) 아래를 연장하는 플랜지(26)를 포함하는 것이 바람직하다. 플랜지(26)는 가로줄 아래에 미리 결정된 셋백을 제공하고 가로줄 대 가로줄(course to course) 전단 강도를 제공하기 위해 블록(10) 아래 가로줄로 블록의 후면에 대해 인접하도록 설계된다.

도 3a를 참조하면, 플랜지(26)는 가로줄 아래에서 블록(들)의 후면에 맞물리는 전면(28)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 플랜지(26)는 또한 바닥면(30), 전면(28)과 바닥면(30) 사이에 아치형의 전면, 바닥 엣지(32), 및 블록 후면(14) 일부의 연장부인 후면(34)을 포함한다. 전면(28)은 약 18도의 각도(γ)로 경사지는 것이 바람직하다. 경사진 전면(28)과 아치형 엣지(32)는 모울드의 대응하는 성형부를 발생하고, 구성은 건식 주입 벽돌 콘크리드로 모울드의 충진과 모울드에서 플랜지(26)의 해제를 용이하게 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 플랜지(26)는 측면(20, 22) 사이의 전체 거리를 연장한다. 그러나, 플랜지는 전체 길이를 연장할 필요가 없다. 예컨대, 플랜지는 측면 사이의 거리의 일부만 연장할 수 있으며, 측면에서 이격될 수 있다. 선택적으로, 갭(gap) 만큼 서로에 대해 분리된 둘 이상의 플랜지부가 사용될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 플랜지(26)의 깊이(d₇)는 약 0.750 인치가 바람직하다. 이 깊이는 가로줄 아래에 대해 블록의 합성 셋백을 한정할 수 있다. 다른 플랜지 치수는 소망하는 셋백의 양에 따라 사용될 수 있다. 후면(34)은 약 0.375 인치의 높이(d₈)를 갖는 것이 바람직하다.

개시한 개념은, 콘크리트 벽돌, 슬래브 및 포장도로 뿐만 아니라, 건물 벽의 건설에 사용되는 벽돌 블록에 적용될 수 있다. 이들 경우에서, 블록 또는 벽돌의 측면이 수렴하지 않으며, 플랜지가 존재하지 않는 것이 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 그러나, 패턴화된 전면은 블록 또는 벽돌에 장식적인 외관을 제공한다.

블록 구조

본 발명의 벽돌 블록(10)은 다수의 조경 구조를 건설하는데 사용되어도 된다. 본 발명에 따른 블록으로 건설될 수 있는 구조의 실시예가 도 4에 도시된다. 도시한 바와 같이, 블록의 별개의 가로줄(42a-c)로 구성된 옹벽(40)이 건설될 수 있다. 건설되는 옹벽(40)에 사용된 블록은 동일하게 패턴화된 전면, 또는 상이하지만 적합하게 패턴화된 표면이 마련된 블록의 혼합 구성을 갖는 블록을 구비할 수 있다. 옹벽(40) 높이는 사용되는 가로줄의 수에 의존한다. 옹벽의 건설은 당분야에 잘 알려져 있다. 옹벽(40)을 건설하기 위한 적절한 방법의 설명은 미국 특허 제5,827,015호에 개시되어 있다.

기술한 바와 같이, 블록(10)의 플랜지(26)는 가로줄 아래에서 블록의 셋백을 제공한다. 그 결과, 가로줄(42b)은 가로줄(42a)로부터 셋백이며, 가로줄(42c)은 가로줄(42b)로부터 셋백이다. 또, 기술한 바와 같이, 전면(12)의 후방 경사는, 하부 가로줄의 각 블록의 전면과 인접 상부 가로줄에서 각 블록의 전면 사이에 볼 수 있는 하부 가로줄에서 각 블록의 상부면 부분의 양을 감소시킴으로써, 각 인접 가로줄 사이에 형성된 렛지를 감소시킨다.

도 4에 도시한 옹벽(40)은 직선형이다. 그러나, 경사진 측면(20, 22)이 마련된 바람직한 블록(10) 구조는 미국 특허 제5,827,015호에 개시된 바와 같이 사암석 또는 절곡된 옹벽의 구조를 허용한다.

블록 형성 방법

본 발명의 추가적인 관점은 블록(10)을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법의 개요가 도 5에 도시되어 있다. 일반적으로, 이 방법은 블록(10)을 형성하는 건식 주입 벽돌 콘크리트를 혼합함으로써 시작된다. 건식 주입, 쑥빠지지 않는 벽돌 콘크리트는 옹벽 블록의 분야에 잘 알려져 있다. 블록이 의도한 목적에 적절하게 실행되도록 콘크리트는 소정의 길이, 물 흡수율, 밀도, 수축율, 및 블록의 관련 기준을 만족하도록 선택된다. 당분야 당업자라면 소망하는 블록 기준을 만족하는 재료 구성을 용이하게 선택할 것이다. 또, 건식 주입 콘크리트의 구성을 혼합하는 제조 과정과 설비는 당분야에 잘 알려져 있다.

일단 콘크리트를 혼합하면, 모울드 부근 콘크리트를 유지하는 호퍼(hopper)로 반송된다. 후술하는 바와 같이, 모울드 조립체(50)는 바람직한 블록을 형성할 수 있는 적어도 하나의 블록 형성 공동(56)을 포함한다. 공동(56)은 그 상하부가 개방된다. 블록을 형성하기를 소망할 때, 팔렛은 공동(56)의 바닥에 근접하기 위해 모울드 아래에 위치된다. 호퍼로부터 건식 주입 콘크리트의 적정량이 하나 이상의 이송 인출기를 경유하여, 공동(56)의 개방 상부를 통해 블록 형성 공동에 적재된다. 건식 주입 벽돌 콘크리트를 반송하고 블록 형성 공동에 적재하는 방법 및 설비는 당분야에 잘 알려져 있다.

다음에 공동(56)에서 건식 주입 벽돌 콘크리트는 이를 응축하기 위해 압축되어야 한다. 이는 상기 건식 주입 콘크리트의 덩어리에 실행되는 압력의 인가와 함께, 건식 주입 벽돌 콘크리트의 진동을 통해 주로 달성된다. 진동은 모울드 아래에 놓이는 팔렛의 진동(박스 진동), 또는 모울드 박스의 진동(모울드 진동), 또는 이들 두 작용의 조합으로 실행될 수 있다. 이 압력은 상부에서 건식 주입 벽돌 콘크리트의 덩어리를 접촉하는 하나 이상의 스트립퍼 슈를 유지하는 압축 헤드(이하에 기술)에 의해 실행된다. 진동과 압축의 타이밍과 순서는, 사용된 건식 주입 벽돌 콘크리트의 특성과 소망하는 결과에 따라 다양하다. 진동력의 적절한 순서, 타이밍, 형태의 선택과 적용은 당분야 당업자에게 일반적이다. 일반적으로, 완성된 블록에 소망하지 않은 공극이 존재하지 않도록 이들 힘은 공동(56)을 완전 충진하며, 완성된 블록이 소망하는 무게, 밀도, 및 성능 특성을 갖도록 건식 주입 콘크리트를 압축하는데 기여한다.

콘크리트를 압축하기 위해 공동(56)에 건식 주입 벽돌 콘크리트의 상부와 접촉하는 스트립퍼 슈(94)에 의해 압력이 작용한다. 스트립퍼 슈(94)는 견고하고, 인접하는, 예비 경화된 블록을 형성하기 위해 공동(56) 내에 콘크리트를 압축하는 진동을 작용한다. 바람직한 실시형태에서, 또한 스트립퍼 슈가 콘크리트를 압축할 때 합성 예비 경화된 블록에 대응하는 패턴을 제조하기 위해 스트립퍼 슈는 그 표면에 3차원 패턴(96)을 포함한다.

응집 이후, 예비 경화된 블록은 공동에서 방출된다. 바람직하게는, 모울드 조립체에 대해 팔렛(82)을 낮추고, 공동으로부터 예비 경화된 블록을 벗기는 것을 보조하기 위해 모울드 공동을 통해 스트립퍼 슈(94)를 또한 낮춤으로써 배출이 발생한다. 이 스트립퍼 슈는 모울드 공동으로부터 상방으로 상승되고 모울드는 이 생산 주기를 반복할 준비가 된다.

블록이 하나 이상 수렴하는 측벽을 갖는다면, 이후에 상세히 설명하는 바와 같이, 대응하는 모울드 측벽은 모울드에 설치되어야만 한다. 이런 모울드 측벽은 모울드의 축적, 건조 주입 벽돌 콘크리트의 압축과 응축을 허용하는 제1 위치로 이동하여야 하고, 예비 경화된 블록에 손상 없이 모울드의 스트립핑(stripping)을 허용하는 제2 위치로 이동하여야 한다.

일단 예비 경화된 블록이 공동에서 완전히 제거된 후, 후속 경화를 위해 모울드 조립체로부터 이송될 수 있다. 블록은 당분야 당업자에게 공지된 임의의 수단을 통해 경화될 수 있다. 본 발명을 실행할 수 있는 경화 공정의 실시예는 에어 큐어링(air curing), 오토클레이빙(autoclaving), 및 수증기 경화 등을 포함한다. 당분야 당업자는 블록을 경화하는 이들 공정 중 어느 하나를 실행할 수 있다.

일단 경화되면, 블록은 저장과 현장으로 수송 이동을 위해 포장될 수 있으며, 도 5의 옹벽(40)과 같은 구조 형성시 다른 경화된 블록과 함께 사용될 수 있다.

모울드 조립체

본 발명을 실행하기 위해 사용된 본 발명의 모울드 조립체(50)는 도 6 내지 도 10에 도시하고 있다. 모울드 조립체(50)는 충분한 마모 수명을 제공할 뿐만 아니라, 예비 경화된 블록의 형성 동안 인가되는 압력에 견딜 수 있는 물질로 제조된다.

모울드 조립체(50)는, 예비 경화된 블록이 상방을 향하는 그 전면과, 모울드 조립체(50) 아래 위치된 팔렛(82) 위에 지지된 후면으로 형성되도록 구성된다. 이 는 패턴 압인 또는 다른 직접적인 공정이 블록의 전면(12)에 행해지고, 미리 결정된 블록 전면의 형성을 허용한다. 미리 결정된 전면은 미리 결정된 패턴과 조직을 갖는 전면, 미리 결정된 형상을 갖는 전면, 블록의 나머지와 다른 물질(들)로 제조된 전면, 및 그 조합을 포함할 수 있다.

또, 모울드 조립체(50)는, 하부 립(lip) 또는 플랜지 및/또는 하나 이상의 수렴하는 측면을 갖는 블록을 포함하는 예비 경화된 블록이 모울드 조립체의 바닥을 통해 배출될 수 있도록 설계된다.

도 6을 참조하면, 모울드 조립체(50)는 모울드(52)와, 이하에 기술한 바와 같이 모울드(52)와 상호 작용하는 압축 헤드 조립체(54)를 포함한다. 모울드(52)는 내부에 한정된 적어도 하나의 블록 형성 공동(56)을 포함한다. 일 바람직한 실시형태에서, 모울드(52)는 팔렛 위에 그 상부면을 갖는 세 블록을 제조하는 대략 18.5 인치 x 26.0 인치의 표준 팔렛 크기를 갖는 표준, "한번에 셋" 미국 블록 기계에 사용하도록 규격화되어 있다. 모울드(52)는 다수 개의 대략 동일한 블록 형성 공동(56)을 일반적으로 포함한다. 도 7은 표준 "한번에 셋" 팔렛에 바람직한 크기 블록을 제조시 가능한 나란히 배열된 다섯 개의 블록 형성 공동(56)을 도시한다. 물론, 보다 큰 팔렛을 사용하는 보다 큰 기계가 이용가능하며, 이 기술은 보다 큰 기계와 보다 작은 기계 모두에 이용될 수 있다. 단일 모울드에 다수의 가능한 모울드 공동은 기계의 크기와 팔렛의 크기에 의존한다. 다수 개의 블록 형성 공동(56)은 단일 모울드(52)에서 블록의 제조를 증가시킨다.

도 7을 참조하면, 공동(56)은 한 쌍의 외측 분할판, 다수의 내측 분할판, 및 각 공동(56)에 공통인 한 쌍의 단부 라이너(60)를 포함하는 분할판(58)으로 형성된다. 모울드에 블록 형성 공동을 형성하기 위한 내외측 분할판과 단부 라이너의 이용은 당분야 당업자에게 알려져 있다. 분할판 및 단부 라이너는 블록 공동의 경계를 형성하고 블록 형성 동안 예비 경화된 블록과 접촉하는 표면을 제공하며, 마모되기 쉽다. 이처럼, 분할판과 단부 라이너는 통상적으로 모울드(52) 내에 분리가능하게 장착되므로 마모되거나 손상시 교환될 수 있다. 블록 공동을 형성하며, 분할판과 단부 라이너의 분리를 허용하기 위해 모울드에 분할판과 단부 라이너를 장착하는 기술은 당분야 당업자에게 알려져 있다.

바람직한 실시형태에서, 분할판(58)은 블록(10)의 상하부면(16, 18)을 형성하는 반면, 단부 라이너(60)는 측면(20, 22)을 형성한다. 편의상, 분할판과 단부 라이너는 (특허청구의 범위를 포함해서) 이하에 집합적으로 공동의 측벽으로 지시된다. 이처럼, 측벽은 블록 형성 공동의 경계를 한정하기 위해 사용되는 다른 유사한 구조 뿐만 아니라, 분할판과 단부 라이너를 지시한다.

이제 도 8을 참조하면, 단일 블록 형성 공동(56)의 일부가 도시되어 있다. 측벽(58, 60)으로 한정된 공동(56)은 개방 상부(64)와 개방 바닥(66)을 갖고 있다. 도시한 바와 같이, 측벽(60)의 상부 단부(예컨대 단부 라이너)는 피봇(62)에 의해 모울드(52)의 적절한 포위 구조에 연결되어 측벽(60)이 서로를 향해 수렴하는 도 8에 도시한 닫혀진 위치와, 측벽(60)이 대략 수직방향으로 서로에 대해 평행한 후퇴위치(도시생략) 사이를 측벽(60)이 선회 이동하도록 한다. 후퇴 위치에서, 공동(56)의 바닥은 예비 경화된 블록이 개방 바닥을 통해 배출되도록 적어도 모울 드 공동의 상부와 동등한 폭을 갖는다. 블록의 측면(20, 22) 중 일부만이 수렴할 때, 측벽(60)의 대응부만이 선회 이동된다. 블록(10)의 하부면을 형성하는 측벽(58)은 또한 도 8에 도시되며, 블록의 상부면을 형성하는 다른 측벽(58)은 도시되지 않는다.

측벽(60)의 선회는 바람직한 블록(10)을 형성하기 위해서 요구된다. 상기 토의된 바와 같이, 블록(10)은 측벽(60)에 의해 형성된 수렴하는 측면으로 모울드(52)에 "상방(face-up)" 형성된다. 이처럼, 수렴 측벽(60), 도 8에 도시한 바와 같이 경사질 때, 예비 경화된 블록의 수렴 측면(20, 22)을 형성한다. 그러나, 예비 경화된 블록의 전면부는 블록의 후면부보다 폭이 넓다. 개방 바닥(66)을 통해 예비 경화된 블록을 배출하기 위해서, 측벽(60)은 개방 바닥을 통해 예비 경화된 블록의 하방 이동을 허용하도록 외방으로 선회 이동해야만 한다.

가압기구(68)는 콘크리트의 도입과 건식 주입 벽돌 콘크리트의 후속 응축 동안 수렴 위치에 측벽(60)을 유지하기 위해 설치되며, 예비 경화된 블록의 배출 동안 측벽(60)이 수직위치로 선회 이동하도록 한다. 바람직하게는, 단일의 가압기구(68)가 모든 공동(56)에 공통인 각 측벽(60)에 연결되므로, 각 측벽(60)의 이동은 공통기구(도 7 참조)를 통해 제어된다. 가압기구(68)는 공기 또는 유사한 가스의 이용을 통해 제어되는 에어백을 구비하는 것으로 도시된다. 고압 공기의 공급원으로서, 공기에 대한 적절한 입구부와 출구부가 설치된다. 에어백 이외의 가압기구의 이용이 또한 가능하다. 예컨대, 유압 또는 공기압 실린더가 사용될 수 있다.

공기로 가압될 때, 에어백은 측벽(60)을 도 8에 도시한 위치까지 강제시킨다. 예비 경화된 블록(들)을 배출할 시간에 도달할 때, 팔렛이 하강될 때 예비 경화된 블록이 개방 바닥을 통해 배출되도록 측벽(60)이 예비 경화된 블록의 힘 영향으로 외향으로 선회 이동시키는 에어백에서 가압공기가 배출된다. 블록 배출 동안, 측벽(60)은 예비 경화된 블록의 측면과 접촉 유지된다. 선택적으로, 가압기구, 예컨대 코일스프링은 에어백이 배출될 때 측벽을 후퇴 위치까지 가압하도록 측벽(60)에 연결될 수 있다. 이 경우, 블록 배출을 시작하도록 팔렛(82)이 하강을 시작하므로, 측벽(60)은 후퇴 위치로 강제되며, 측벽(60)은 배출동안 블록의 측면과 접촉하지 않는다. 배출 이후, 측벽(60)은 에어백을 재가압함으로써 닫혀진, 경사진 위치로 복귀된다.

측벽(60)의 선회 이동 이외에, 측벽(60)의 이동을 허용하는 다른 기구를 이용하여 예비 경화된 블록을 배출하는 것이 가능하다. 예컨대, 측벽(60)은, 도 8에 도시한 위치까지 내향으로 슬라이드 이동하고 공동(56)의 바닥이 모울드 공동의 상부와 폭이 동일한 위치까지 외향으로 슬라이드 이동하기 위해서 장착될 수 있다. 슬라이딩 이동은 측벽이 장착된 트랙 시스템을 이용하여 실행될 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 각 측벽(60)은 공동(56)을 향하는 성형면(76)을 포함한다. 성형면(76)은 대략 편평하다. 이 결과는 블록(10)의 대략 편평한 측면(20, 22)의 형성이다.

도 9를 참조하면, 블록(10)의 상하부면(16, 18)을 형성하는 측벽(58)이 도시되어 있다. 모울딩 과정 동안 고정되고 이동할 수 없는 측벽(58)은 대략 수직이 다.

상부면(16)을 형성하는 측벽(58)(도 9에서 좌측벽(58))은 공동(56)을 향하는 성형면(78)을 포함한다. 성형면(78)은 대략 편평하고, 대략 편평한 상부면(16)을 형성한다.

하부면(18)을 형성하는 측벽(58)(도 9에서 우측벽(58))은 개방 바닥(66)에 인접한 바닥 엣지에 언더컷(undercut), 또는 "발등(instep)" 부분(80)을 포함한다. 언더컷 부분(80)은, 모울딩 과정 동안 개방 모울드 바닥(66)에 일시적으로 인접하도록 모울드(52) 아래에 도입되는 팔렛(82)과 함께, 공동(56)의 플랜지 형성 서브공동(subcavity)을 형성한다. 플랜지 형성 서브공동은 블록(10)의 플랜지(26)를 형성하는 형상을 갖는다.

특히, 언더컷 부분(80)은 플랜지(26)의 전면(28)을 형성하는 성형면(84), 플랜지의 바닥면(30)을 형성하는 성형면(86), 및 플랜지(26)의 엣지(32)를 형성하는 성형면(88)을 포함한다. 후면(14)의 연장부인 플랜지(26)의 부분은 후면(14)의 나머지와 함께 팔렛(82) 위에 형성되어 있다. 표면(84, 86)의 형상은 후면(14)의 나머지를 따라 언더컷 부분(80)의 축적을 용이하게 한다. 표면(84, 86)의 형상은 콘크리트의 도입과 후속 응집 동안 콘크리트와 함께 언더컷 부분(80)의 축적이 용이하도록 블록 배출 동안 표면(84, 86)에서 플랜지(26)의 해제를 보조할 뿐만 아니라, 플랜지(26)를 완전하게 형성하고 있다.

하부면에 플랜지를 갖고 측면이 수렴하지 않는 블록의 경우, 측벽(60)은 수렴하는 대신 수직방향으로 지향된다. 또한, 측면을 수렴하면서 하부면에 플랜지 없는 블록의 경우, 언더컷(80)은 존재하지 않는다. 측면을 수렴하지 않고 하부면에 플랜지 없는 블록의 경우, 언더컷(80)은 존재하지 않고 측벽(60)은 수직방향으로 지향된다.

도 6 및 도 8로 되돌아가면, 헤드 조립체(54)가 플레이트 형상의 압축헤드(90)를 포함하는 것을 볼 수 있다. 헤드(90)는 당분야에 공지된 방식의 구동기구에 의해 구동되므로 헤드(90)가 모울드 공동(56)에 건식 주입 벽돌 콘크리트의 압축을 초래하고 모울드(52)에서 예비 경화된 블록을 벗기는 것을 보조하기 위해 상하로 이동가능하다.

다수의 스탠드 오프(stand-off)(92), 도 6에 도시한 바와 같이 각 블록 형성 공동(56)에 대한 하나의 스탠드 오프가 헤드(90)의 바닥에 연결되고 연장한다. 스탠드 오프(92)는, 각 스탠드 오프 지향의 종방향 축선이 헤드(90)의 평면에 수직하고 블록 형성 공동(56)을 통해 대략 중앙으로 연장하도록 서로 이격되어 있다.

도 6, 도 8, 도 9 및 도 10에 도시한 스트립퍼 슈(94)는 각 스탠드 오프(92)의 단부에 연결되어 있다. 스트립퍼 슈(94)의 형상은 직사각형이고 콘크리트를 압축하기 위해 콘크리트에 접촉하여 개방 상부를 통해 각 공동(56)으로 도입되며, 예비 경화된 블록의 배출 동안 공동을 통해 이동하도록 형성된다. 스트립퍼 슈(94)의 치수는 공동(56)의 개방 상부(64)의 치수보다 약간 작으므로, 슈(94)는 슈(94)의 측면과 공동을 한정하는 측벽(58, 60) 사이에 거의 또는 아무런 공간이 없는 공동(56)에 끼워 맞춤한다. 이는 압축 동안 슈(94)의 측면과 측벽(58, 60) 사이 콘크리트의 이탈을 최소화하며, 슈(94)에 의해 접촉되는 블록의 전면 영역을 최대화 한다.

플랜지(98a, 98b)는 도 10에 가장 잘 도시한 바와 같이, 스트립퍼 슈(94)의 표면의 대향 단부에 형성되어 있다. 플랜지(98a, 98b)는 블록의 전면(12)에 둥근 엣지(24a, 24b)를 아치형으로 형성한다. 소망한다면, 전면(12)에 상하 둥근 엣지를 형성하기 위해서, 아치형 플랜지는 스트립퍼 슈(94)의 두 나머지 단부에 설치될 수 있다.

상기 토의한 바와 같이, 슈(94)의 표면에는 미리 결정된 패턴(96)이 설치되는 것이 바람직하므로, 슈(94)가 콘크리트를 압축할 때, 패턴은 블록의 전면에 압인된다. 패턴(96)은 자연석을 모방하는 것이 바람직하므로, 합성 블록의 전면은 자연석을 모방하므로 블록이 보다 자연스럽고 "바위같이" 보이게 된다. 달성하기를 소망하는 전면의 외관에 따라, 다양한 다른 패턴(96)이 슈(94)에 설치될 수 있다. 패턴(96)과 함께, 또는 별도로, 슈(94)의 표면은 다면형 또는 곡선형 블록 전면을 달성하도록 형성될 수 있다. 실제로, 슈(94)의 표면은 블록 전면의 소망하는 외관을 달성하기 위해서 소망하는 방식으로 패턴화되고/패턴화되거나 형성될 수 있다.

도 10은 슈에 설치될 수 있는 미리 결정된 패턴(96)의 실시예를 제공한다. 패턴(96)은 자연석을 모방한다. 패턴(96)은 미리 결정된 3차원 패턴에 기초로 슈 표면을 가공하는 것이 바람직하다. 슈 표면에 미리 결정된 패턴(96)을 생성하기 위한 예시적 과정은 다음과 같다.

먼저, 시각적으로 즐겁다고 생각되는 표면을 갖는 하나 이상의 자연석이 선 택된다. 하나 이상의 바위 표면은 디지털 스캐닝 장치를 이용하여 스캔된다. 본 발명을 실시하기 위한 적절한 스캐닝 장비의 실시예는 미국 미니애폴리스 소재 레이저 디자인 인코포레이티드(Laser Design Incorporated)로부터 이용가능하고, RPS 150 헤드를 갖는 레이저 디자인 서베이 1200이다. 이 레이저 디자인 서베이 1200은 XYZ 좌표에서 0.0005" 의 선형 정밀도와, 0.0001"의 해상도를 갖고 있다. 바위 표면에 대한 스캔 데이터는 각종 바위 표면의 한결같은 데이터 혼합을 유발하기 위해 각 스캔된 표면에 대해 스캔 데이터를 혼합하도록 수납되고 처리된다. 스캔 데이터를 수납하고 처리하는 소프트웨어는 당분야에 알려져 있는, 예컨대 미국 미네소타 미니애폴리스 소재 레이저 디자인 인코포레이티드(Laser Design Incorporated)로부터 이용가능한 데이터스컬트(DataSculpt)이다.

데이터 혼합은 블록 전면의 치수에 대해 비교되고/비교되거나 삭감된다. 비교된 데이터 혼합은 별개로 스캔된 바위 표면으로부터 혼합된 단일 바위 표면을 나타낸다. 비교된 혼합 데이터는 세 개 또는 네 개 축, 수치적으로 제어되는 스트립퍼 슈(94)의 밀링을 위해 밀링기로 출력된다. 본 발명을 실행하기 위한 적절한 밀링기는 스위스, 니다우 소재 마이크론 아게 니다우(Mikron AG Nidau)로부터 이용가능한 마이크론 VCP600이다. 밀링기는 비교된 데이터 혼합으로 나타낸 바위 표면의 거울상을, 공지된 방법으로 밀링기에 적절하게 장착되는 스트립퍼 슈(94)의 표면을 밀링 가공한다. 슈(94)의 표면에 밀링 가공된 미리 결정된 패턴을 형성하고, 차례로, 슈(94)가 콘크리트를 압축할 때 블록의 전면에 압인되는 미리 결정된 패턴을 발생한다.

이 과정은 동일하거나 다른 표면 패턴을 갖는 추가적인 슈를 생산하도록 반복될 수 있다. 이것은 각 슈의 패턴화된 표면이 마모되기 쉽고, 패턴이 과도하게 마모될 때 슈를 교환할 수 있기 때문에 유리하다. 또한, 다양한 다른 미리 결정된 슈 패턴을 형성함으로써, 다양한 다른 블록 전면 외관을 달성할 수 있다. 다수의 다른 바위의 스캔된 표면을 결합함으로써 다른 슈 패턴이 형성될 수 있다.

토의한 바와 같이, 블록 전면에 설치되는 합성 상세함과 양각은 종래 분할 기법과, 전술한 다른 전면 디스트레싱 기법으로 블록의 전면에 설치되는 상세함과 양각보다 상당히 크게 될 수 있다. 소망한다면, 블록 전면에 최종적으로 설치되는 양각을 변경하는 슈 표면에 밀링 가공되는 양각을 증가 또는 감소하기 위해서 스캔 데이터를 처리할 수 있다.

건식 주입 벽돌 콘크리트는 모울드 표면, 예컨대 스트립퍼 슈(94)의 패턴화된 표면에 점착하는 성향을 갖는다는 것이 당분야에 알려져 있다. 건식 주입 콘크리트로부터 스트립퍼 슈(94)의 해제를 향상하기 위한 각종 기법이 알려져 있으며, 본 발명의 실시에 하나 이상이 적용될 수 있다. 예컨대, 스트립퍼 슈에 형성된 패턴은 금지하기 보다 해제를 향상하도록 설계되어 있다. 이에 관해서, 적절한 드래프트 각도가 패턴에 적용되어야 한다. 전술한 패턴 형성 기법은 적절한 드래프트 각도를 생성하기 위해 스캔된 이미지의 조정을 허용한다. 배출제, 예컨대 오일의 미세 분무액 등이 기계 사이클 사이에 스트립퍼 슈에 분사될 수 있다. 해제를 향상하기 위해 헤드 진동이 적용될 수 있다. 그리고 해제를 향상하기 위해 스트립퍼 슈에 열이 가해질 수 있다. 건식 주입 벽돌 콘크리트의 점착을 방지하기 위한 가열 모울드가 당분야에 알려져 있다. 본 발명에서, 블록 전면에 전달되는 상세한 패턴에 의해, 점착을 방지하는 것이 보다 중요하다. 특히, 온도를 선택 수준으로 유지할 수 있도록 슈의 온도를 제어할 수 있는 것이 중요하다.

바람직하게는, 도 11에 개략적으로 도시한 바와 같이, 히터(100)가 슈를 가열하기 위해 슈(94)에 연결되어 있다. 히터(100)는 온도 제어부(102)에 의해 제어된다. 슈(94)에 장착된 열전대(104)는 슈의 온도를 감지하며, 제어부(102)와 히터(100)로 전원을 제공하는 전원제어부(106)로 정보를 중계한다. 이 장치는, 슈(94)의 온도가 열전대(104)에 의해 감지되는 미리 결정된 수준 이하로 떨어질 때, 전원이 히터(100)로 제공되어 슈 온도를 증가하도록 구성되어 있다. 슈 온도가 열전대에 의해 감지되는 미리 결정된 수준에 도달할 때, 히터(100)는 차단된다. 이처럼, 슈 온도는 선택된 수준으로 유지될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(102)는 사용되는 건식 주입 콘크리트에 기초로, 최소 및 최대온도 수준의 선택을 허용하도록 구성된다. 바람직한 실시형태에서, 스트립퍼 슈(94)의 표면 온도는 120℉과 130℉ 사이에 유지된다.

상기 명세서, 실시예 및 데이터는 본 발명의 요소의 제조 및 이용의 완전한 설명을 제공한다. 본 발명의 다양한 실시형태가 본 발명의 사상과 범위를 이탈하지 않고 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 이하 첨부된 특허청구의 범위에 개재한다.

Claims (69)

1. 상하부면(16, 18), 패턴화된 전면(12), 후면(14), 및 대향 측면(20, 22)을 가진 콘크리트 블록(10)을 제조하는 방법으로서, 상기 측면들 중 제1 측면은, 상기 측면들이 후면 쪽으로 연장함에 따라 제2 측면 쪽으로 수렴하는 제1 수렴 부분을 갖고, 상기 방법은,

   개방 상부(64)와 개방 바닥(66)을 가진 모울드 공동(56)을 형성하는 복수의 측벽(58, 60)을 갖는 모울드(52)를 제공하는 단계로서, 상기 모울드의 일 측벽(60)은, 상기 모울드 공동이 그 바닥보다 그 상부에서 폭이 더 넓도록 수직방향에 대한 각도로 지향되는 제1 수렴 측벽 부분을 포함하고, 상기 제1 수렴 측벽 부분은 상기 일 측벽(60)에 인접하는 두 개의 대향 측벽(58) 사이에서 상기 모울드 공동의 전체 거리를 가로질러 연장하는, 단계;

   상기 모울드 공동의 상기 개방 바닥(66)을 일시적으로 폐쇄하기 위해 상기 모울드(52) 아래에 팔렛(82)을 배치하는 단계;

   상기 개방 모울드 상부(64)를 통해 상기 모울드 공동(56)으로 건식 주입 콘크리트를 도입하는 단계;

   상기 건식 주입 콘크리트를 압축하여, 블록의 후면이 상기 팔렛(82) 위에 놓이고 상기 블록의 전면은 상방을 향하는 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록을 형성하는 단계로서, 상기 모울드 공동(56)의 개방 상부(64)를 통해 상기 모울드 공동 내로 3차원 패턴(96)을 포함한 면을 갖는 스트립퍼 슈(94)를 도입하는 단계, 및 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록의 전면에 패턴을 제공하기 위해, 상기 모울드 공동에 내포된 상기 건식 주입 콘크리트 상에 상기 스트립퍼 슈(94)의 패턴화된 면을 가압하는 단계를 포함하는 단계;

   상기 모울드 공동(56)의 일시적으로 폐쇄된 바닥을 재개방하는 단계;

   상기 모울드 공동(56)의 바닥이 적어도, 상기 모울드 공동의 재개방된 바닥을 통해 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록이 배출되는 것을 허용할 정도로 넓은 위치로, 상기 모울드의 제1 수렴 측벽 부분을 이동시키는 단계;

   상기 모울드 공동의 재개방된 바닥을 통해, 상기 모울드 공동으로부터 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록을 배출하는 단계; 및

   상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록을 경화하는 단계를 포함하는 콘크리트 블록(10) 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 압축 단계는 상기 모울드 공동에 포함된 콘크리트를 진동시키는 단계를 포함하는, 콘크리트 블록 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 일 측벽(60)에 대향하는 상기 모울드의 측벽(60)은, 상기 제1 수렴 측벽 부분에 대향하고 상기 일 측벽에 인접하는 상기 두 개의 대향 측벽(58) 사이에서 상기 모울드 공동을 가로질러 전체 거리를 연장하는 제2 수렴 측벽 부분을 포함하고, 상기 제2 수렴 측벽 부분은, 콘크리트 도입 단계 바로 전에, 상기 모울드 공동이 상기 콘크리트 도입 단계와 압축 단계 동안 그 바닥보다 그 상부에서 폭이 더 넓도록 수직방향에 대한 각도로 지향되며, 상기 제2 수렴 측벽 부분은 이동가능하게 장착되고, 상기 제2 수렴 측벽 부분을, 적어도 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록이 상기 모울드 공동의 재개방된 바닥을 통해 배출되는 것을 허용할 정도로 넓은 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 콘크리트 블록 제조 방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 모울드 측벽(60)의 상기 제1 및 제2 수렴 부분은, 그 상단부에 피봇(pivot)되고, 바이어스력(bias force)에 의해 그 콘크리트 도입 각도 방향으로 바이어스되며, 상기 바이어스력은, 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록이 상기 모울드로부터 배출되도록 해제되는, 콘크리트 블록 제조 방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 모울드(52)는 복수의 블록을 동시에 성형하기 위해 단일 팔렛(82)과 함께 동작하는 복수의 모울드 공동(56)을 포함하는, 콘크리트 블록 제조 방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 일 측벽(60)에 수직한 상기 모울드의 측벽(58)은 상기 모울드 공동의 개방 바닥(66)에 인접한 언더컷 부분(80)을 포함하고, 상기 팔렛(82)의 편평한 표면은, 상기 모울드 공동의 전체 개방 바닥을 폐쇄하고, 상기 측벽의 언더컷 부분과 공조하여 상기 모울드 공동의 플랜지 형성 서브공동(subcavity)을 형성하는, 콘크리트 블록 제조 방법.
7. 상하부면(16, 18), 전면(12), 후면(14), 대향 측면(20, 22), 및 블록의 하부면 아래를 연장하는 일체형 플랜지(26)를 갖는 예비 경화가 이루어진 건식 주입 콘크리트 블록(10)을 형성하는데 사용하는 모울드 조립체(50)로서,

   개방 모울드 상부(64)와 개방 모울드 바닥(66)을 갖는 모울드 공동(56)을 형성하는 복수의 측벽(58, 60)으로서, 상기 모울드의 일 측벽(60)은, 건식 주입 콘크리트가 모울드 공동 내로 도입될 때 상기 모울드 공동(56)이 그 바닥보다 상부의 폭이 더 넓도록 하는 수직방향에 대한 각도의 제1 위치와, 적어도 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록이 상기 모울드 공동의 바닥을 통해 배출되는 것을 허용할 정도로 상기 모울드 공동의 바닥이 충분히 넓은 제2 위치 사이에서 이동가능하도록 장착되는 제1 수렴 측벽 부분을 포함하고, 상기 제1 수렴 측벽 부분은 상기 제1 측벽(60)에 인접하는 두 개의 대향 측벽(58) 사이에서 상기 모울드 공동의 전체 거리를 가로질러 연장하는, 복수의 측벽; 및

   상기 모울드 공동의 개방 상부(64)를 통해 상기 모울드 공동 내로 도입하여, 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록의 전면에 패턴을 제공하기 위해, 상기 모울드 공동에 포함된 상기 건식 주입 콘크리트 상에 스트립퍼 슈(94)의 패턴화된 면(96)을 가압하기 위한, 3차원 패턴(96)을 포함한 면을 갖는 스트립퍼 슈(94)를 포함하는 모울드 조립체.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 스트립퍼 슈(94)의 면의 패턴(96)은 자연석을 모방하는(simulate), 모울드 조립체.
9. 청구항 7에 있어서,

   상기 일 측벽(60)에 대향하는 상기 모울드의 측벽(60)은 상기 제1 수렴 측벽 부분에 대향하고 상기 제1 측벽(60)에 인접하는 두 개의 대향 측벽(58) 사이에서 상기 모울드 공동의 전체 거리를 가로질러 연장하는 제2 수렴 측벽 부분을 포함하고, 상기 제2 수렴 측벽 부분은, 건식 주입 콘크리트가 상기 모울드 공동 내로 도입될 때 상기 모울드 공동이 그 바닥보다 상부의 폭이 더 넓도록 하는 수직방향에 대한 각도의 제1 위치와, 적어도 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 블록이 상기 모울드 공동의 바닥을 통해 배출되는 것을 허용할 정도로 상기 모울드 공동의 바닥이 충분히 넓은 제2 위치 사이에서 이동가능하도록 장착되는, 모울드 조립체.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 수렴 측벽 부분은 상기 개방 모울드 상부(64)에 인접한 그 단부 근방에 피봇되고, 각각의 상기 수렴 측벽 부분을 상기 제1 위치로 바이어스시키는 기구(68)를 포함하는, 모울드 조립체.
11. 청구항 7에 있어서,

    복수의 블록을 동시에 성형하기 위해 단일 팔렛(82)과 함께 동작하는 복수의 상기 모울드 공동(56)을 포함하는 모울드 조립체.
12. 청구항 7에 있어서,

    상기 일 측벽(60)에 수직한 상기 측벽(58) 중의 하나는, 상기 모울드 공동(56)의 전체 개방 바닥(66)을 폐쇄하는 팔렛(82)의 편평한 표면과 함께 모울드 공동의 플랜지 형성 서브공동을 형성하는 상기 개방 모울드 바닥에 인접한 언더컷 부분(80)을 갖는, 모울드 조립체.
13. 콘크리트 유닛 모울드에 놓인 건식 주입 콘크리트에 3차원 패턴을 제공하여, 3차원 패턴을 가진 면을 갖는 콘크리트 유닛을 형성하는, 콘크리트 유닛 모울드의 모울드 표면을 제작하는 방법으로서,

    하나 이상의 기존 사물의 3차원 패턴을 선택하는 단계;

    상기 선택된 3차원 패턴을 디지털 스캔하여 상기 선택된 3차원 패턴을 나타내는 스캔 데이터를 생성하는 단계;

    상기 스캔 데이터에 기초하여 상기 콘크리트 유닛의 바람직한 3차원 패턴화된 면을 나타내는 디지털 데이터 세트(set)를 생성하는 단계;

    상기 디지털 데이터 세트를 사용하여 바람직한 패턴화된 콘크리트 유닛 면의 거울상인, 3차원 패턴을 가진 상기 모울드 표면을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 디지털 데이터 세트를 사용하여 상기 모울드 표면을 생성하는 단계는 상기 모울드 표면을 가공(machining)하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 청구항 13에 있어서,

    3차원 패턴을 가진 모울드 표면을 생성하는 단계는, 0.5 인치 이상의 최대 릴리프(relief)를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
16. 청구항 13에 있어서,

    상기 선택하는 단계는 복수의 돌의 3차원 패턴을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 청구항 13에 있어서,

    상기 모울드 표면은 스트립퍼 슈의 면인, 방법.
18. 청구항 17에 있어서,

    상기 스트립퍼 슈 면의 둘레의 적어도 일부를 따라 플랜지를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
19. 청구항 17에 있어서,

    상기 스트립퍼 슈는 금속인, 방법.
20. 3차원 패턴화된 면을 갖는 콘크리트 유닛을 제작하는 방법으로서,

    하나 이상의 기존 사물의 3차원 패턴을 선택하는 단계;

    상기 선택된 3차원 패턴을 디지털 스캔하여 상기 선택된 3차원 패턴을 나타내는 스캔 데이터를 생성하는 단계;

    상기 스캔 데이터에 기초하여 상기 콘크리트 유닛의 바람직한 3차원 패턴화된 면을 나타내는 디지털 데이터 세트를 생성하는 단계;

    상기 디지털 데이터 세트를 사용하여 상기 바람직한 3차원 패턴화된 콘크리트 유닛 면의 거울상인, 3차원 패턴을 가진 모울드 표면을 생성하는 단계;

    모울드 공동을 형성하는 복수의 측벽을 갖는 모울드를 제공하는 단계로서, 상기 모울드는 상기 바람직한 3차원 패턴 콘크리트 유닛 면의 거울상을 가진 모울드 표면을 포함하는, 단계;

    상기 모울드 공동 내로 건식 주입 콘크리트를 도입하는 단계;

    상기 건식 주입 콘크리트를 압축하여, 예비 경화가 이루어진 콘크리트 유닛을 형성하는 단계로서, 압축 중에 상기 바람직한 3차원 패턴화된 면이, 상기 바람직한 3차원 패턴화된 콘크리트 유닛 면의 거울상을 가진 모울드 표면에 의해 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 유닛에 제공되는, 단계;

    상기 모울드 공동으로부터 상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트를 배출하는 단계; 및

    상기 예비 경화가 이루어진 콘크리트 유닛을 경화시키는 단계를 포함하는 방법.
21. 청구항 20에 있어서,

    상기 디지털 데이터 세트를 사용하여 모울드 표면을 생성하는 단계는 모울드 표면을 가공하는 단계를 포함하는, 방법.
22. 청구항 20에 있어서,

    상기 건식 주입 콘크리트를 압축하는 단계는 상기 모울드 공동에 포함된 건식 주입 콘크리트로 상기 3차원 패턴을 가진 모울드 표면의 패턴화된 면을 가압하는 단계를 포함하는, 방법.
23. 청구항 20에 있어서,

    상기 3차원 패턴을 가진 모울드 표면을 생성하는 단계는, 0.5 인치 이상의 최대 릴리프를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
24. 청구항 20에 있어서,

    상기 선택하는 단계는 복수의 돌의 3차원 패턴을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
25. 청구항 20에 있어서,

    상기 모울드 표면은 스트립퍼 슈의 면인, 방법.
26. 청구항 25에 있어서,

    상기 스트립퍼 슈 면의 둘레의 적어도 일부를 따라 플랜지를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
27. 청구항 25에 있어서,

    상기 콘크리트 유닛은 전면을 갖는 콘크리트 블록을 포함하고, 상기 스트립퍼 슈를 사용하여 상기 콘크리트 블록의 전면에 상기 바람직한 3차원 패턴화된 면을 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
28. 청구항 20에 있어서,

    상기 콘크리트 블록은 상하부면, 전면, 후면, 및 대향 측면을 갖는 토막형태의 유지 벽 블록을 포함하고, 상기 모울드 공동은 개방 상부와 개방 바닥을 포함하고, 일시적으로 상기 모울드 공동의 개방 바닥을 폐쇄하기 위해 상기 모울드 공동 아래에 팔렛을 배치시키는 단계를 포함하는, 방법.
29. 청구항 28에 있어서,

    상기 모울드 표면은 스트립퍼 슈의 면이고, 상기 블록의 후면은 상기 팔렛 위에 놓이고 상기 블록의 전면은 상방을 향한 상태에서 상기 건식 주입 콘크리트를 압축하는 단계를 포함하며, 상기 압축 단계는 상기 모울드 공동 내로 상기 스트립퍼 슈를 도입하는 단계와, 스트립퍼 슈의 면을 상기 모울드 공동에 포함된 건식 주입 콘크리트로 가압하여 상기 예비 경화가 이루어진 블록의 전면에 상기 바람직한 3차원 패턴화된 콘크리트 블록 면을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
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