KR101949283B1

KR101949283B1 - 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 grc패널의 제조방법 및 grc 외장패널

Info

Publication number: KR101949283B1
Application number: KR1020170008489A
Authority: KR
Inventors: 송송이; 박효선
Original assignee: 송송이
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2019-02-19
Also published as: KR20180085176A

Abstract

본 발명은 간단한 구성과 제조방법에 의해 장치의 작동 신뢰성을 높임과 동시에 작업상의 번거로움을 해소하여 제품의 생산성을 높일 수 있는 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 일정 면적으로 된 베이스 플레이트(11)와; 상기 베이스 플레이트(11) 상에 직립 설치되어 수동조작에 의해 높낮이를 조절할 수 있도록 된 다수의 조절지지대(12)와; 상기 조절지지대(12)의 상단에 회동 가능하게 결합되는 일정 면적의 디스크 형태로 구비되고, 디스크 자체에 자성물질이 함침되거나 자성체(16)가 부착된 확장판(14)과; 상기 확장판(14)의 상면에 접촉되도록 일정 면적으로 된 플랙시블한 재질로 구비되고, 상기 확장판(14)에 자성 결합이 가능하도록 된 캐스팅시트(13)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널이 제공된다.

Description

비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널{Irregular shaped molding system, GRC panel manufacturing method and panel}

본 발명은 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성과 제조방법에 의해 장치의 작동 신뢰성을 높임과 동시에 작업상의 번거로움을 해소하여 제품의 생산성을 높일 수 있는 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널에 관한 것이다.

일반적으로 비정형패널은 일정 규격으로 정형화된 편평한 판형의 외장패널과는 달리 판의 표면이 소정의 곡률로 굴곡진 곡면패널로, 이는 현재의 건축물의 추세가 장방형 형태로 정형화된 건축물의 형태를 벗어나 부드러운 곡선형태의 외형에 대응되게 제작되는 것이다.

이러한 비정형패널의 제작은 다수의 실린더와 이에 결합된 캐스팅베드 등을 포함한 거푸집을 사용하게 되는데, 종래의 거푸집은 다수의 실린더 상에 캐스팅베드를 안착하여 컴퓨터 프로그램에 의해 설계된 디자인 정보에 따라 실린더의 높낮이를 제어하여 플랙시블한 재질의 시트로 된 캐스팅베드의 형상을 굴곡진 곡면형태를 갖도록 한 것이다.

그런데 종래에는 실린더의 작동을 컴퓨터의 프로그래밍에 따라 자동적으로 제어하기 위한 제어구성이 복잡할 뿐만 아니라 정밀한 곡면형상을 구현하기 위해 실린더가 조밀하게 배치됨에 따른 장치 자체의 제작이 매우 번거롭고 제작비용 상의 부담이 따르는 것이다.

한편 근래에는 곡선구조의 건축물 특성에 따라 비정형패널의 재질이 유리섬유 강화콘크리트(GRC: Glass fiber Reinforced Concrete)로 된 통상의 GRC패널로 제작되는데, 이를 제작하기 위해 전술된 바와 같은 거푸집 상에 직접적으로 GRC 재료를 분사하여 패널을 제작하는 경우에 재료의 특성상 응고속도가 매우 느려 생산성이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

또한 전술된 바와 같은 GRC패널을 건물의 외벽에 결합하기 위해서는 배면측에 별도의 환봉을 결합하여 플레이트 형태로 제작된 철재프레임을 결합하게 되는데, 종래에는 GRC패널을 제작한 이후에 철재프레임의 환봉을 별도로 결합함으로 인해 이미 양생이 끝난 건조상태의 GRC패널 상에 별도의 모르타르에 의해 환봉을 접착한 것으로, 이는 GRC패널과 모르타르의 물성이 다름에 따른 접착력의 저하로 인해 견고한 결합력을 발휘하는 데에 한계가 있는 것이다.

한국 등록특허공보 제10-1623056호(2016. 05. 16)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성에 의해 장치의 작동 신뢰성을 높임과 동시에 그에 따른 패널제품의 제작상의 편리함을 제공하고, 간단한 구성에 따른 제조공정에 의해 제품의 생산성을 대폭적으로 증대시킴과 동시에 작업상의 번거로움을 해소함과 동시에 견고한 지지구조에 따른 우수한 패널제품을 제작할 수 있는 비정형패널 거푸집장치와 이를 이용한 GRC패널의 제조방법 및 GRC 외장패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 일정 면적으로 된 베이스 플레이트(11)와;

상기 베이스 플레이트(11) 상에 직립 설치되어 높낮이를 조절할 수 있도록 된 다수의 조절지지대(12)와;

상기 조절지지대(12)의 상단에 회동 가능하게 결합되는 일정 면적의 디스크 형태로 구비되고, 디스크 자체에 자성물질이 함침되거나 자성체(16)가 부착된 확장판(14)과;

상기 확장판(14)의 상면에 접촉되도록 일정 면적으로 된 플랙시블한 재질로 구비되고, 상기 확장판(14)에 자성 결합이 가능하도록 된 캐스팅시트(13)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 비정형패널 거푸집장치(10)에 의해 유리강화석고(GRG)나 초속경 시멘트를 포함한 속결재료를 분사 또는 타설하여 보조형틀(1)을 제작하는 단계(ST100)와;

상기 보조형틀(1)을 상기 비정형패널 거푸집장치(10)로부터 탈형한 후에, 상기 보조형틀(1)에 상에 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 분사 또는 타설하여 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치를 이용한 GRC패널의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200) 이전에는 상기 보조형틀(1)의 배면측에 일정 길이의 지지축(32)을 포함한 패널지지체(30)를 설치하는 단계(ST150)가 진행되고;

상기 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)에서는 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료의 분사 또는 타설시에 상기 지지축(32)의 단부를 매립하여 상기 GRC패널(2)의 배면에 상기 패널지지체(30)가 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치를 이용한 GRC패널의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 이용하여 상기 비정형패널 거푸집장치(10) 또는 보조형틀(1)에 의해 제작된 GRC패널(2)과;

상기 GRC패널(2)의 배면측에 일체로 결합되도록 플레이트 형태의 지지프레임(31) 및 상기 지지프레임(31) 상에 길이조절 가능하게 결합된 지지축(32)으로 구성된 패널지지체(30)를 포함하며;

상기 패널지지체(30)는 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료의 분사 또는 타설하여 상기 GRC패널(2)을 제작할 때에 일체로 결합되되, 상기 지지축(32)의 단부에는 축방향에 대해 횡방향으로 절곡된 상태로 형성되어 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료에 의해 매립되는 절곡연장부(33)가 형성된 것을 특징으로 하는 GRC 외장패널이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명은 상기 조절지지대(12)의 상단에 일정 면적으로 된 디스크 형태의 확장판(14)이 구비되어 캐스팅시트(13)의 접촉면적을 넓게 형성함에 따라, 상기 조절지지대(12) 자체의 설치개수를 줄여 장치의 구성이나 조절작업 상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 자성을 갖는 확장판(14)과 이에 자성 결합이 가능한 캐스팅시트(13)가 구비됨에 따라, 패널의 형상이 복잡하거나 곡면의 형상이 다양하게 변경되는 경우에도 상기 캐스팅시트(13)의 슬립이나 위치이탈 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 비정형패널 거푸집장치(10)에 의해 응고속도가 빠른 유리강화석고(GRG)에 의해 보조형틀(1)을 제작하고, 상기 보조형틀(1)에 의해 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 분사 또는 타설하여 GRC패널(2)을 제작함에 따라, 비정형패널 거푸집장치(10)에 의해 보조형틀(1)을 생산하는 속도를 높여 다수의 보조형틀(1)에 의해 GRC패널(2)을 제작하고, 이에 의해 제품의 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 GRC패널(2)의 제작시에 배면에 지지되는 패널지지체(30)를 일체로 성형함에 따라, GRC패널(2)을 구성하는 재료 자체에 의해 패널지지체(30)를 일체로 결합하여 결합상태를 견고하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 강성이 우수한 고품질의 제품을 제작할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 패널지지체(30)의 지지축(32) 단부에 절곡연장부(33)가 형성됨에 따라, 상기 절곡연장부(33)가 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료에 의해 매립되어 GRC패널(2)과의 결합부분을 크게 형성함에 따른 패널지지체의 결합상태를 더욱 견고하게 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제작순서를 도시한 공정도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 설치상태를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제품을 도시한 단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 비정형패널 거푸집장치(10)는 일정 면적으로 된 베이스 플레이트(11) 상에 일정 높이로 된 다수의 조절지지대(12)가 직립 설치되고, 상기 조절지지대(12)의 상단에 일정 면적으로 된 캐스팅시트(13)가 구비된 것이다. 이러한 본 발명은 상기 캐스팅시트(13)를 조절지지대(12)에 의해 정해진 곡면형상으로 조정한 후에, 상기 캐스팅시트(13) 상에 패널재료를 분사 또는 타설하여 건축외장용 패널을 제작하게 되는데, 통상적으로 건축적인 강성 등을 고려하여 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 사용할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 비정형패널 거푸집장치(10)에 대한 세부적인 구성 등을 도 2와 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 조절지지대(12)는 베이스 플레이트(11) 상에 다수가 일정 간격으로 배열되는데, 이 조절지지대(12)는 컴퓨터 프로그램에 의해 정밀하게 설계된 데이터 값에 따라 각각의 높낮이를 조절하는 것으로, 장치 자체의 구조를 컴팩트하게 구성하기 위해 별도의 제어장치나 조절장치를 결합하는 대신에 수작업에 의해 그 높이를 조절하며, 이를 위해 각 조절지지대(12)는 고유의 번호를 지정하거나 높이 조절을 위한 눈금이 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이 수동조작에 의해 높낮이를 조절하도록 조절지지대(12)를 구비하는 경우에는 조절지지대(12) 자체의 구성을 컴팩트하게 제작 가능하여 제작상의 번거로움 등을 해결할 수 있게 된다.

또한 상기 조절지지대(12)의 상단에는 일정 면적의 디스크 형태로 된 확장판(14)이 결합되는데, 이 확장판(14)은 힌지볼(15)에 의해 일정 각도로 회동 가능하게 결합된 것이며, 자체에 자성물질이 함침되거나 자성체(16)가 결합되어 자성을 갖도록 구비된 것이다.

또한 상기 조절지지대(12)는 상기 베이스 플레이트(11)에 결합되는 하부지지체(17)와 이 하부지지체(17)에 나사체결 등에 의해 높이조절 가능하게 결합된 상태에서 상단에 상기 확장판(14)이 결합된 상부지지체(18)로 이루어질 수 있고, 상기 하부지지체(17)와 상부지지체(18)의 조절상태를 유지하기 위한 조임노브(19) 등이 구비될 수도 있는 것이다.

또한 상기 캐스팅시트(13)는 합성수지 등의 플랙시블한 재질로 제작된 것으로, 상기 확장판(14) 상에 자성 결합이 가능하도록 상기 확장판(14)에 유사하게 제작과정에서 자성물질이 함침되거나 다른 자성체(20) 또는 금속체가 구비되며, 필요에 따라서는 와이어 등을 엮어 만든 메쉬망(21)을 결합하여 상기 캐스팅시트(13)를 보강할 수도 있는 것이다.

이러한 구성에 있어서, 상기 확장판(14)은 캐스팅시트(13)를 지지하는 접촉면적으로 넓힘에 따라 상기 조절지지대(12)의 설치개수를 최소화한 상태에서 상기 캐스팅시트(13)를 용이하게 지지할 수 있으며, 자성에 의해 캐스팅시트(13)가 결합됨에 따라 곡선의 경사도가 급한 다양한 형태의 곡면을 구현할 때에도 슬립 등을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 전술된 바와 같은 비정형패널 거푸집장치(10)을 이용하여 GRC패널(2)의 제작시에 생산성을 높일 수 있는데, 이러한 제조방법을 도 4과 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 속결재료를 이용하여 보조형틀(1)을 제작하는 단계(ST100)와, 전단계(ST100)에서 제작된 보조형틀(1)을 이용하여 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)를 포함하게 되는데, 본 발명에서의 "속결재료"는 석고와 같이 신속하게 응고하는 물질"이라는 의미로 사용된 것이다.

상기 속결재료를 이용하여 보조형틀(1)을 제작하는 단계(ST100)에서는 전술된 바와 같은 비정형패널 거푸집장치(10) 상에 유리강화석고(GRG)나 초속경 시멘트와 같은 속결재료를 분사 또는 타설하여 보조형틀(1)을 제작하게 된다. 여기에서 상기 속결재료를 이용하여 보조형틀(1)을 제작하는 단계(ST100) 이전에는 상기 비정형패널 거푸집장치(10)를 설치하는 단계(ST50)가 선행되는데, 이는 전술된 바와 같이 조절지지대(12)의 높낮이를 설계대로 설치한 후에, 이 조절지지대(12) 상에 캐스팅시트(13)를 설치하는 과정을 포함하게 된다.

또한 보조형틀(1)을 이용하여 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)에서는 상기 비정형패널 거푸집장치(10)로부터 제작된 보조형틀(1)을 탈형한 후에, 상기 보조형틀(1) 상에 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 분사 또는 타설하여 GRC패널(2)을 제작하게 된다.

이와 같은 제조공정에 따르면, 상기 비정형패널 거푸집장치(10) 상에서 제작되는 보조형틀(1)을 생산타임을 줄여 다수의 보조형틀(1)을 연속적으로 제작하고, 각 보조형틀(1)에 의해 GRC패널(2)을 제작함에 따라, 석고에 비해 응고속도가 느린 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 상기 비정형패널 거푸집장치(10) 상에서 직접적으로 분사하여 제품을 생산하는 것에 비해, GRC패널(2)에 대한 생산성을 대폭적으로 증대시킬 수 있게 된다.

또한 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200) 이전에는 상기 보조형틀(1)의 배면측에 패널지지체(30)를 설치하는 단계(ST150)가 진행될 수 있는데, 상기 패널지지체(30)는 일정 면적을 형성하는 사각틀 형태로 된 지지프레임(31)과 이 지지프레임(31) 상에 일정 길이로 연장된 지지축(32)이 결합된 것으로, 상기 지지프레임(31)은 별도의 설치대(25) 상에 상기 보조형틀(1)의 배면측에 이격된 상태로 설치되고, 상기 지지축(32)은 상기 지지프레임(31) 상에 나사체결 등에 의해 결합되어 그 길이를 조절할 수 있도록 구비됨에 따라 상기 보조형틀(1)의 곡면형상에 용이하게 맞출 수 있는 것이다.

이러한 보조형틀(1)을 이용하여 GRC패널(2)를 제작하는 공정은 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료에 의해 상기 지지축(32)의 단부측을 일체로 매립하도록 분사하게 되는데, 이에 의해 구성간의 일체성을 증대시켜 견고한 결합력을 발휘함과 동시에 상기 패널지지체(30)를 선제작된 GRC패널(2) 상에 별도로 결합하는 공정을 줄일 수 있는 것이다.

바람직하게는, 상기 지지축(32)의 단부에 축방향에 대해 횡방향으로 절곡된 절곡연장부(33)가 형성된 것으로, 이 절곡연장부(33)는 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료에 의해 매립되는 부분을 길게 형성하여 GRC패널(2)과의 결합력을 더욱 증대시킬 수 있는 것이다.

구체적으로는, 상기 GRC패널(2)은 일정 두께를 형성하도록 GRC재료를 분사하여 형성하고, 이후에 상기 지지축(32)의 절곡연장부(33) 부분을 매립하도록 추가 분사하여 GRC패널(2)의 배면측에 볼록한 엠보싱 형태를 이루도록 제작할 수 있는 것이다.

이와 같은 제작공정에 의해 GRC패널(2)의 배면에 패널지지체(30)가 일체로 결합된 상태의 GRC 외장패널(3)을 완성하게 되는데, 이와 같은 GRC 외장패널(3)은 전술된 바와 같이 GRC 패널(2)와 이에 일체로 결합된 패널지지체(30)로 이루어지게 된다. 여기에서, 상기 지지축(32)은 그 길이 조절이 가능하도록 지지프레임(31) 상에 결합된 나사블록(34)에 나사체결될 수 있고, 상기 절곡연장부(33)는 상기 GRC패널(2)의 곡률에 맞추어 설치단계에서 그 절곡각도를 일부 조정한 상태로 설치되어 GRC패널로부터 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 또한 상기 지지축(32)은 전술된 바와 같이 길이조절된 상태에 상기 지지프레임(31)의 상면으로부터 돌출되는 길이가 다르게 되는데, 이는 트림작업을 통해 일정하게 절단선(C)을 정하여 제거하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1: 보조형틀 2: GRC패널
3: GRC 외장패널 10: 비정형패널 거푸집장치
11: 베이스 플레이트 12: 조절지지대
13: 캐스팅시트 14: 확장판
15: 힌지볼 16: 자성체
17: 하부지지체 18: 상부지지체
19: 조임노브 20: 자성체
21: 메쉬망 30: 패널지지체
31: 지지프레임 32: 지지축
33: 절곡연장부

Claims

일정 면적으로 된 베이스 플레이트(11)와;
상기 베이스 플레이트(11) 상에 직립 설치되어 수동작업에 의해 개별적으로 높낮이를 조절할 수 있도록 된 다수의 조절지지대(12)와;
상기 조절지지대(12)의 상단에 힌지볼(15)에 의해 회동 가능하게 결합되는 일정 면적의 디스크 형태로 구비되고, 디스크 자체에 자성물질이 함침되거나 자성체(16)가 부착된 확장판(14)과;
상기 확장판(14)의 상면에 접촉되도록 일정 면적으로 된 플랙시블한 재질로 구비되고, 상기 확장판(14)에 자성 결합이 가능하도록 된 캐스팅시트(13)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치.
제1항의 비정형패널 거푸집장치(10) 상에 유리강화석고(GRG)나 초속경 시멘트를 포함한 속결재료를 분사 또는 타설하여 보조형틀(1)을 제작하는 단계(ST100)와;
상기 보조형틀(1)을 상기 비정형패널 거푸집장치(10)로부터 탈형한 후에, 상기 보조형틀(1)에 상에 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 분사 또는 타설하여 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치를 이용한 GRC패널의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200) 이전에는 상기 보조형틀(1)의 배면측에 일정 길이의 지지축(32)을 포함한 패널지지체(30)를 설치하는 단계(ST150)가 진행되고;
상기 GRC패널(2)을 제작하는 단계(ST200)에서는 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료의 분사 또는 타설시에 상기 지지축(32)의 단부를 매립하여 상기 GRC패널(2)의 배면에 상기 패널지지체(30)가 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 비정형패널 거푸집장치를 이용한 GRC패널의 제조방법.
유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료를 이용하여 제1항의 비정형패널 거푸집장치(10) 또는 제2항의 보조형틀(1)에 의해 제작된 GRC패널(2)과;
상기 GRC패널(2)의 배면측에 일체로 결합되도록 플레이트 형태의 지지프레임(31) 및 상기 지지프레임(31) 상에 길이조절 가능하게 결합된 지지축(32)으로 구성된 패널지지체(30)를 포함하며;
상기 패널지지체(30)는 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료의 분사 또는 타설하여 상기 GRC패널(2)을 제작할 때에 일체로 결합되되, 상기 지지축(32)의 단부에는 축방향에 대해 횡방향으로 절곡된 상태로 형성되어 유리섬유 강화콘크리트(GRC) 재료에 의해 매립되는 절곡연장부(33)가 형성된 것을 특징으로 하는 GRC 외장패널.