KR101826607B1 - 3단블록 성형시스템 및 이를 이용한 3단블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골재를 성형틀에 공급하는 운반체를 3개로 구성한 뒤 3개의 운반체를 순차적으로 작동시켜 3단블록을 성형하되, 다른 골재보다 상대적으로 무거운 기초층몰탈이 성형틀에 투입될 때마다 일정한 형태를 갖도록 함으로써, 성형된 블록마다 휨하중 분포가 균일하여 제품의 신뢰성이 향상되고, 또한 성형틀에 투입된 골재들은 한번의 진동 다짐으로 동시에 성형하여 층분리 현상이 없는 3단블록 성형시스템 이를 이용한 3단블록에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다수의 격벽으로 구획된 성형틀의 상부에는 한쪽에 기초골재가 담기는 1차운반체 및 중간골재가 담기는 2차운반체가 구비되고, 반대쪽에는 미장골재가 담기는 3차운반체가 각각 구비되며; 상기 1차운반체는 상기 성형틀의 내부에 기초골재를 정량 투입하는 배출조절수단이 구비되어 상기 성형틀 내부에 기초골재가 균일한 높이로 적재되고; 상기 2차운반체의 개방된 밑면은 상기 성형틀의 윗면과 일치되어서 상기 기초골재가 투입된 성형틀의 내부에 중간골재를 가득 채우며; 상기 3차운반체는 개방된 밑면이 상기 성형틀의 윗면과 일치되고, 전진방향의 측면 하단에는 적재높이만큼 개방된 높이제한구가 형성되어서 상기 3차운반체가 상기 성형틀로 왕복 이동되는 동안 상기 중간골재의 표면에 미장골재를 채우고; 그리고 상기 각 골재들이 성형틀에 채워지면 동시에 진동 다짐되도록 한 특징이 있다.

Description

3단블록 성형시스템 및 이를 이용한 3단블록{Three block molding system}

본 발명은 3단블록 성형시스템 및 이를 이용한 3단블록에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 골재를 성형틀에 공급하는 운반체를 3개로 구성한 뒤 3개의 운반체를 순차적으로 작동시켜 3단블록을 성형하되, 다른 골재보다 상대적으로 무거운 기초층 골재가 성형틀에 투입될 때마다 일정한 형태를 갖도록 함으로써, 성형된 블록의 휨하중 분포가 균일하여 제품의 신뢰성이 향상되고, 또한 성형틀에 투입된 골재들은 한번의 진동 다짐으로 동시에 성형하여 층분리 현상이 없는 3단블록 성형시스템 및 이를 이용한 3단블록에 관한 것이다.

일반적으로 보도블록은 굵은골재로 기초층을 만들고 그 위에 작은골재를 덮어 미장층을 만들었다. 특허 제863197호, 특허 제960955호 및 특허 제1020633호에서 기초층과 미장층은 건식공법으로 제작되는데, 먼저 형틀에 기초층을 깔고 가압 및 진동을 실시하여 다짐한 뒤 기초층 위에 미장층을 씌우고 가압 및 진동을 실시하는 이중의 다짐으로 생산되었다. 건식공법은 주로 진동 고압방식의 금형을 이용하여 만드는 형식으로서, 소량의 물을 넣어 시멘트와 골재를 반죽하므로 물기가 거의 없는 특성으로 인해 불량품이 생산되더라도 파쇄 후 골재를 다시 재활용할 수 있는 장점이 있다.

그러나 종래의 특허들은 하나의 형틀에서 기초층과 미장층을 가압 성형해야되므로 기초층을 먼저 눌러 미장층이 투입될 자리를 확보하는 전처리 공정이 필요하였다. 종래의 생산방법은 2단계의 누름공정이 필요하여 생산성이 떨어지고, 또한 기초층을 누른 뒤 미장층을 붓고 재차 누르는 공정으로 인하여 기초층과 미장층이 층분리되어 결속력이 약화되고 투수성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명자는 특허공개 제2015-0017165호 에서 하나의 형틀로 기초층과 미장층을 동시 성형하기 위한 방법을 제시하였다. 이는 골재 공급통의 하부에 보조틀을 갖는 골재안내수단을 마련한 것으로서, 보조틀이 형틀의 상부에 놓여서 미장층의 골재가 기초층의 골재 위에 쌓이도록 안내하는 역할을 하는 것이다. 따라서 한번의 누름공정으로 기초층과 미장층이 동시에 다짐되므로 생산성이 두배 빨라지고 층분리현상이 배제되어 투수성도 향상된다.

그러나 본 발명자의 공개특허는 별도의 골재안내수단이 공급통의 하부에 이중으로 구비되야 하므로 구조가 복잡한 단점이 있었다.

본 발명자의 특허 제1332202호는 기초층과 투수층 및 미장층의 3단으로 구성된 보차도블록이 등록된 바 있다. 이는 성형틀의 한쪽으로 투수층몰탈투입대와 기초층몰탈투입대가 연속으로 구비되고, 반대쪽에 미장층몰탈투입대가 구비된 것으로서, 상기 성형틀 내부로 기초층몰탈과 투수층몰탈이 차례로 투입된 뒤 다짐공정을 통하여 이들 몰탈의 경계에 저수막이 형성되도록 하고, 이후 미장층몰탈을 투입하여 최종적으로 다짐하여 3단의 보차도볼록이 성형되도록 한 것이다.

그러나 본 발명자의 특허는 골재크기가 투수층 및 미장층보다 커서 상대적으로 무거운 기초층몰탈이 기초층몰탈투입대의 내부에서 별도의 배출조절수단 없이 성형틀에 떨어지므로 투입될 때마다 기초층몰탈의 표면이 불규칙하게 된다. 따라서 성형된 블록마다 기초층의 단면형태가 불균일해지므로 휨하중 분포가 성형제품마다 달라 블록의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 본 발명자의 공개되거나 또는 등록된 특허의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 골재를 성형틀에 공급하는 운반체를 3개로 구성한 뒤 3개의 운반체를 순차적으로 작동시켜 3단블록을 성형하되, 다른 골재보다 상대적으로 무거운 기초층몰탈이 성형틀에 투입될 때마다 일정한 형태를 갖도록 함으로써, 성형된 블록마다 휨하중 분포가 균일하여 제품의 신뢰성이 향상되고, 또한 성형틀에 투입된 골재들은 한번의 진동 다짐으로 동시에 성형하여 층분리 현상이 없는 3단블록 성형시스템 및 이를 이용한 3단블록을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 다수의 격벽으로 구획된 성형틀의 상부에는 한쪽에 기초골재가 담기는 1차운반체 및 중간골재가 담기는 2차운반체가 구비되고, 반대쪽에는 미장골재가 담기는 3차운반체가 각각 구비되며; 상기 1차운반체는 상기 성형틀의 내부에 기초골재를 정량 투입하는 배출조절수단이 구비되어 상기 성형틀 내부에 기초골재가 균일한 높이로 적재되고; 상기 2차운반체의 개방된 밑면은 상기 성형틀의 윗면과 일치되어서 상기 기초골재가 투입된 성형틀의 내부에 중간골재를 가득 채우며; 상기 3차운반체는 개방된 밑면이 상기 성형틀의 윗면과 일치되고, 전진방향의 측면 하단에는 적재높이만큼 개방된 높이제한구가 형성되어서 상기 3차운반체가 상기 성형틀로 왕복 이동되는 동안 상기 중간골재의 표면에 미장골재를 채우고; 그리고 상기 각 골재들이 성형틀에 채워지면 동시에 진동 다짐되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 투수층 및 미장층 골재보다 상대적으로 무거운 기초층의 골재는 성형틀에 투입될 때 일정한 패턴으로 떨어지게 해야 균일한 단면으로 휨하중이 일정하게 된다.

본 발명은 이를 위하여 1차운반체에 배출조절수단이 구비된다. 따라서 1차운반체가 성형틀로 전진되면서 배출조절수단이 작동되면 기초골재가 성형틀에 투입되는데, 성형틀은 다수의 격벽에 의해 다수의 공간으로 구획된 것이므로 각 구획공간마다 기초골재가 균일한 높이로 적재된다.

이러한 기초골재의 투입형태는 성형되는 제품마다 항상 균일하므로 성형된 블록의 휨하중 분포가 일정하여 제품의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다. 또한 2차운반체 및 3차운반체는 별도의 배출조절수단 없이 중간골재 및 미장골재가 성형틀에 일정하게 적재되므로 구성이 간소화되는 이점이 있다.
또한 중간골재가 성형틀에 가득 채워진 상태에서 3차운반체가 성형틀의 상부에 포개진 뒤 후진되는 과정에서 높이제한구를 통하여 흘러나오는 미장골재가 중간골재의 윗면에 적재되는데, 이때 높이제한구에 의해 미장골재의 표면이 긁히면서 평탄화되고 성형틀의 상부로 돌출된 상태가 된다. 이후 기초골재, 중간골재 및 미장골재가 한번의 진동다짐으로 인하여 층 분리현상이 없고 결속력이 강하되며, 또한 미장골재를 성형틀의 상부에 일정한 높이로 적재하기 위하여 별도의 구조물을 설치할 필요가 없으므로 구성이 간소화되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 성형시스템의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 3단블록 성형과정을 나타낸 순서도

도 1 내지 도 2에서 본 발명 한 실시예의 성형시스템은 다수의 격벽(11)에 의해 다수의 공간으로 구획된 성형틀(10)이 구비되고, 상기 성형틀(10)의 위쪽에는 양측에 골재를 상기 성형틀(10) 내부로 운반하는 운반체들이 구비된다. 상기 성형틀(10)의 한쪽에는 2차운반체(200) 및 1차운반체(100)가 구비되고, 반대쪽에는 3차운반체(300)가 구비된다.

3단블록(13)을 성형할 때 상기 1차운반체(100)는 기초골재를 상기 성형틀(10)의 내부에 투입하기 위한 것이고, 2차운반체(200)는 중간골재를 그리고 3차운반체(300)는 미장골재를 각각 투입하기 위한 것이다.

상기 1차운반체(100)는 기초골재가 담기는 것으로서, 내부 바닥에 배출조절수단(400)이 구비되고, 하부에 상기 배출조절수단(400)과 통하는 도어(402)가 구비된다. 상기 배출조절수단(400)은 모터로 구동되는 컨베이어벨트이고, 상기 도어(402)는 상하 또는 좌우로 여닫히는 방식으로써, 별도의 모터 또는 공압방식 실린더로 배출구(401)를 개폐시킨다.

상기 2차운반체(200)는 밑면이 개방된 형태로써, 중간골재가 담긴다. 그리고 상기 3차운반체(300)는 밑면이 개방된 형태로써, 미장골재가 담긴다. 상기 2차운반체(200)는 2차측밑판(201)에 의해 개방된 밑면이 닫힌 상태인데, 상기 2차측밑판(201)은 그 표면이 상기 성형틀(10)의 윗면과 일치된다. 그리고 상기 3차운반체(300) 역시 3차측밑판(301)에 의해 개방된 밑면이 닫힌 상태이고, 상기 3차측밑판(301)은 그 표면이 상기 성형틀(10)의 윗면과 일치된다. 단지 적재높이(D)만큼 미장골재가 쌓이도록 3차운반체(300)의 전방 측면 하단이 개방된 높이제한구(302)가 구비되고, 양쪽 측면 및 후방 측면은 막힌상태가 된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 도 2에서와 같이 3단블록이 성형된다. 상기 1차운반체(100) 내부에는 기초골재가 채워지고, 상기 2차운반체(200)에는 중간골재가 채워지며, 상기 3차운반체(300)에는 미장골재가 채워진다. 상기 기초골재는 중간골재보다 물비멘트비(w/c)가 높아 큰 하중에 견디므로 차도용 또는 보도용으로 적합하다. 그리고 상기 중간골재는 투수성을 높이는 것이며, 미장골재는 골재입도가 다른 골재보다 상대적으로 작고 투수성 및 모양을 내기 위한 것이다.

먼저 1차운반체(100)가 성형틀(10)의 상부로 지나가면서 배출조절수단(400)의 컨베이어벨트가 회전되고, 도어(402)가 개방되면서 배출구(401)로 기초골재가 배출된다. 기초골재는 성형틀(10) 내부로 투하되는 과정에서 격벽(11)으로 구획된 성형틀(10) 내부의 구획공간마다 일정한 높이로 균일하게 적재된다.

상기 1차운반체(100)가 동작 되는 동안 2차운반체(200)가 성형틀(10) 쪽으로 함께 이동된다. 상기 2차운반체(200)는 밑면이 개방되어 있으므로 중간골재는 기초골재의 위로 자유낙하되어 상기 성형틀(10)의 내부에 가득 채워진다. 상기 2차운반체(200)는 2차측밑판(201)이 성형틀(10)의 윗면과 일치된 것이므로 상기 2차운반체(200)의 밑면이 상기 성형틀(10)의 윗면과 근접된다. 따라서 상기 2차운반체(200)가 원위치 되는 과정에서 성형틀(10)에 채워진 중간골재의 윗면을 긁어서 중간골재를 평탄하게 해준다. 평탄과정에서 일부 중간골재는 성형틀(10)의 외부로 흘러 넘칠 수 있다.

상기 3차운반체(300)는 상기 1차운반체(100) 및 2차운반체(200)가 원위치 된 뒤 성형틀(10) 쪽으로 움직인다. 3차운반체(300)는 밑면이 개방되어 있으나 양쪽 측면 및 후방 측면이 막혀 있으므로 상기 성형틀(10) 쪽으로 이동되는 동안 성형틀(10)에 가득 채워진 중간골재의 표면이 밑판의 역할을 하기 때문에 미장골재가 성형틀(10)의 밖으로 흘러넘치지 않는다. 단지 높이제한구(302)는 전진 방향의 전방 측면에 형성되어 있으므로 미장골재가 3차운반체(300)에서 빠져 나오더라도 성형틀(10)의 밖으로 흘러 넘친다.

상기 3차운반체(300)가 성형틀(10)의 끝단까지 전진되어 완전히 포개진 뒤 후진으로 원 위치되는 동안 상기 미장골재는 상기 높이제한구(302)를 빠져나와 중간골재의 표면에 적재되는데, 상기 높이제한구(302)가 미장골재의 표면을 긁으면서 지나가므로 적재높이(D)만큼 쌓인다.

그리고 각 운반체들이 원위치 된 뒤 다짐판(12)이 하강되어 골재의 윗면을 눌러줌과 동시에 상기 성형틀(10)에 진동이 가해지면 골재들이 진동 다짐되어 하나의 3단블록(13)으로 완성된다. 완성된 블록은 성형틀(10)에서 분리된 뒤 건조장으로 이송된다.

상기 과정에서 기초골재는 성형틀(10)의 내부에 균일하게 적재되어 상기 중간골재와의 접촉면적이 일정하고 층분리 현상이 감소되므로 성형된 제품마다 휨하중 분포가 일정하여 제품의 신뢰성이 향상되고, 상기 높이제한구를 통하여 중간골재의 표면에 미장골재를 균일하게 적재할 수 있으므로 별도의 구조물이 불필요하여 구성이 간소화된다.

10 : 성형틀 11 : 격벽
12 : 다짐판 13 : 3단블록
100 : 1차운반체 200 : 2차운반체
201 : 2차측밑판 300 : 3차운반체
301 : 3차측밑판 302 : 높이제한구
400 : 배출조절수단 401 : 배출구
402 : 도어

Claims (3)

1. 다수의 격벽으로 구획된 성형틀의 상부에는 한쪽에 기초골재가 담기는 1차운반체 및 중간골재가 담기는 2차운반체가 구비되고, 반대쪽에는 미장골재가 담기는 3차운반체가 각각 구비되며; 상기 1차운반체는 상기 성형틀의 내부에 기초골재를 정량 투입하는 배출조절수단이 구비되고; 상기 2차운반체 및 3차운반체의 개방된 밑면은 상기 성형틀의 윗면과 일치되어서 상기 기초골재가 투입된 성형틀의 내부에 중간골재 및 미장골재를 차례로 투입하는 3단블록 성형시스템에 있어서,
   상기 2차운반체는 상기 성형틀로 왕복이동 되는 과정에서 개방된 밑면이 중간골재의 표면을 긁어서 중간골재를 상기 성형틀의 상단까지 평탄하게 가득 채우며;
   상기 3차운반체는 양쪽 측면 및 후방의 측면은 막히고 전진방향의 전방 측면 하단은 미장골재의 적재높이만큼 개방된 높이제한구가 형성되어서, 상기 3차운반체가 상기 성형틀로 왕복 이동되는 과정에서 상기 높이제한구는 미장골재의 표면을 긁어서 미장골재가 상기 중간골재의 위에 평탄하게 적재되도록 하고; 그리고
   상기 각 골재들이 성형틀에 채워지면 다짐판이 하강되어 동시에 진동 및 다짐되도록 한 것을 특징으로 하는 3단블록 성형시스템.
2. 제 1 항의 3단블록 성형시스템으로 만들어지는 3단블록.
3. 삭제

Images