KR101949848B1 - 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성형 틀 내에 다수로 정렬된 천연석 슬라브들의 사이에 액상의 보강재를 주입 및 양생시켜 천연석 복합블럭을 제조한 후, 커팅기를 이용해 천연석 복합블록을 다수의 천연석 복합패널로 분할 가공함으로써, 기존에 존재하는 복합 대리석의 형태를 슬라브 형태로 대형화 할 수 있으며, 천연석 복합블럭으로 형성된 후 충분한 기간 동안 양생 되므로 완성된 제품에 휨이나 뒤틀어짐이 발생하지 않는 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법{NATURAL STONE COMPOSITE BLOCKS AND NATURAL STONE COMPOSITE PANELS, MANUFACTURING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연석 복합블럭을 제조한 후, 커팅기를 이용해 천연석 복합블록을 다수의 천연석 복합패널로 분할 가공함으로써, 기존에 존재하는 복합 대리석의 형태를 슬라브 형태로 대형화 할 수 있으며, 천연석 복합블럭으로 형성된 후 충분한 기간 동안 양생 되므로 완성된 제품에 휨이나 뒤틀어짐이 발생하지 않는 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는, 건축자재의 고급화 추세에 따라 건축물의 벽체나 바닥에는 화강암이나 대리석 등의 천연 석재패널이 널리 사용되고 있다.
이러한 천연 석재패널은, 시각적인 만족감과 더불어 내구성이 뛰어난 장점이 있지만, 소재 자체의 가격이 비싸고 중량도 많이 나가기 때문에 취급의 어려움이 있었고, 외부 충격에 의해 쉽게 파손되므로 유지관리의 어려움이 있었다.
이와 같은 천연 석재패널의 단점을 해결하기 위해, 천연석재패널과 세라믹 타일 등을 접착제로 부착시킨 천연석 복합패널이 사용되고 있는 추세이며, 이러한 천연석 복합패널은 천연석재에 비해 가격이 저렴하고, 중량도 적게 나가므로 취급의 용이성과 경제성을 확보할 수 있었다.
그런데, 종래의 천연석 복합패널은 첩착제를 이용해 천연석재와 세라믹 타일 등을 부착시키는 경우, 접착제의 장력 발생에 의해 복합패널의 휨이나 뒤틀림 등의 변형이 발생하였고, 이로 인해 추가적인 본딩 작업 및 보강 작업을 필요로 하였다.
그리고, 종래의 천연석 복합패널은 600x600mm ~ 800x800의 사이즈로 한정되는데, 이는 보강재로 쓰이는 세라믹타일의 크기와 관련이 있으며, 그 이상의 크기로 타일을 제조할 경우 타일의 두께를 늘려야 하므로 경량성을 확보할 수 없었다.
또한, 값비싼 알루미늄 콤보패널 등의 경우에도 기존의 방식대로 한다면 대형사이즈로 생산하기 위한 공정상 천연석을 얇게 박리하는 과정에서 어려움이 있다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제2002-0041407호(2002년 06월 01일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 천연 석재 가시 면을 갖는 복합 타일 및 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 성형 틀 내에 다수로 정렬된 천연석 슬라브들의 사이에 액상의 보강재를 주입 및 양생시켜 천연석 복합블럭을 제조한 후, 커팅기를 이용해 천연석 복합블록을 일괄적으로 절단하여 다수의 천연석 복합패널을 제조함으로써, 기존에 존재하는 복합 대리석 등의 형태를 슬라브 형태로 대형화 할 수 있고, 한 번의 절단 공정으로 다수의 천연석 복합패널이 생산되므로 제조 공정을 현저히 줄일 수 있으며, 보강재가 충분한 시간 동안 양생되므로 완성된 제품에 휨이나 뒤틀어짐이 발생하지 않는 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 천연석 복합블럭은, 천연석을 일정 형태로 가공하여 제작되며, 일면이 상호 마주보도록 다단으로 정렬되는 다수의 천연석 슬라브 및, 상기 천연석 슬라브의 양면에 액상 형태로 주입된 후 설정 시간 동안 양생되어, 상기 천연석 슬라브의 양면에 일체로 결합되는 다수의 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강재는 마그네슘 혼합물, 경량기포 콘크리트, 폴리우레탄 폼, 파이버 시멘트, 에폭시, 레진 콘크리트, 플랙시블 콘크리트, 쉴드 콘크리트, 우드 플라스틱 중 어느 하나 또는 하나 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치는 천연석 복합블럭을 제조하기 위한 천연석 복합블럭의 제조장치로서, 내부에 상방이 개방된 성형공간이 형성되며, 상기 성형공간의 양 방향을 따라 천연석 슬라브가 다단으로 정렬되는 성형 틀 및, 일단이 상기 성형 틀의 양 측면을 통해 수평하게 관통 결합되며, 상기 성형공간으로 노출된 일단에는 상기 천연석 슬라브의 양측단이 대응 삽입되도록 삽입홈이 오목하게 형성되는 걸쇠를 포함하며, 상기 간격 내에는, 액상 형태의 보강재가 주입된 후 양생되어, 상기 천연석 슬라브들과 상기 보강재가 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 성형 틀은 수직하게 이격 배치되어 4개의 수직한 모서리부를 형성하며, 하단이 설치면에 안착되는 4개의 지지대와, 상기 천연석 슬라브의 정렬 방향에 위치되도록 상기 지지대들의 사이에 수직하게 결합되는 한 쌍의 제1측판과, 상기 제1측판과 직각 방향에서 상기 지지대들의 사이에 수직하게 결합되며, 관통홀이 상기 성형공간으로 수평하게 관통 형성되는 한 쌍의 제2측판 및, 상기 제2측판들의 외면에 각각 결합되며, 상기 걸쇠가 삽입되도록 다수의 체결홀이 상기 성형공간으로 수평하게 관통 형성되는 한 쌍의 걸쇠 고정판이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 체결홀은 상기 천연석 슬라브의 정렬 방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 체결홀은 상기 걸쇠 고정판의 상부와 하부에 다수의 열로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 체결홀은 상기 걸쇠 고정판의 상부와 하부에 지그재그로 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지대와 상기 측판과 상기 걸쇠 고정판은 다수의 체결부재에 의해 조립 및 해체가 가능하다.
또한, 상기 성형공간으로 돌출된 상기 걸쇠의 일단은 상기 삽입홈을 기준으로 상기 천연석 슬라브의 양면에 위치되어, 상기 천연석 슬라브의 간격을 유지시키는 것이 바람직하다.
또 한편, 본 발명에 따른 천연석 복합패널은 천연석을 일정 형태로 가공하여 제작되는 천연석 슬라브 및, 상기 천연석 슬라브의 일면에 액상 형태로 주입된 후 설정 시간 동안 양생되어, 상기 천연석 슬라브의 일면에 일체로 결합되는 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강재는 마그네슘 혼합물, 경량기포 콘크리트, 폴리우레탄 폼, 파이버 시멘트, 에폭시, 레진 콘크리트, 플랙시블 콘크리트, 쉴드 콘크리트, 우드 플라스틱 중 어느 하나 또는 하나 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
또 한편, 본 발명에 따른 천연석 복합패널의 제조방법은 천연석 복합패널을 제조하기 위한 천연석 복합패널의 제조방법으로서, 상방이 개방된 성형공간이 형성되도록 성형 틀을 조립하는 성형 틀 준비 단계와, 천연 석재를 일정 형태로 가공하여 다수의 천연석 슬라브를 제작하는 슬라브 가공 단계와, 상기 천연석 슬라브들을 상기 성형공간의 양 방향을 따라 수직하게 이격 배치시키는 슬라브 정렬 단계와, 상기 성형 틀의 양측면을 통해 걸쇠를 삽입시켜, 상기 걸쇠의 일단에 형성된 삽입홈에 상기 천연석 슬라브의 양단을 삽입시키는 슬라브 고정 단계와, 액상의 보강재를 상기 성형공간에 주입한 후 일정 시간 동안 양생하여, 상기 천연석 슬라브들의 양면에 보강재를 형성시키는 보강재 형성 단계와, 상기 성형 틀을 제거하여, 상기 천연석 슬라브들과 상기 보강재들이 일체화된 천연석 복합블럭을 분리시키는 성형 틀 제거 단계와, 다수의 커팅 날을 갖는 커팅기를 이용해 상기 천연석 복합블럭을 절단 가공하여, 다수의 천연석 복합패널로 분할하는 절단 단계 및, 절단 가공된 상기 천연석 복합패널들의 표면을 마감 처리하는 마감 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강재 형성 단계에서는 상기 보강재 주입시 상기 성형 틀에 진동을 가하여, 상기 성형공간에 상기 보강재가 빈틈 없이 채워지도록 하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 절단 단계에서 상기 커팅기는 다수의 커팅 날을 가지며, 상기 커팅 날들을 이용해 상기 천연석 슬라브들과 상기 보강재들을 정렬 방향으로 양분하는 것이 바람직하다.
본 발명은 성형 틀 내에 다수로 정렬된 천연석 슬라브들의 사이에 액상의 보강재를 주입 및 양생시켜 천연석 복합블럭을 제조한 후, 커팅기를 이용해 천연석 복합블록을 일괄적으로 절단하여 다수의 천연석 복합패널을 제조함으로써, 기존에 존재하는 복합 대리석 등의 형태를 슬라브 형태로 대형화 할 수 있고, 보강재가 충분한 시간 동안 양생되므로 완성된 제품에 휨이나 뒤틀어짐이 발생하지 않는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은 기존의 복합대리석 제조 공정이 천연석과 보강재를 본드접합, 수직가압 양생, 수평으로 대리석 박리절단의 각 과정이 한 장씩 이루어 지는 것과 달리, 한 번의 절단 공정으로 다수의 천연석 복합패널이 생산되므로 제조 공정을 현저히 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 천연석 복합패널의 사이즈를 대형화 할 수 있어 천연석을 원래의 상태로 보전할 수 있고, 이를 통해 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있으며, 북매치(Book Match) 등과 같이 천연석의 형상을 최대한 활용한 디자인이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 천연석 복합블럭을 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치를 보여주기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치에서 걸쇠를 보여주기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 천연석 복합패널을 보여주기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법을 보여주기 위한 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법에서 절단 단계를 보여주기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 천연석 복합블럭을 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치를 보여주기 위한 사시도이다.
그리고, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치를 보여주기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치에서 걸쇠를 보여주기 위한 사시도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 천연석 복합패널을 보여주기 위한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법을 보여주기 위한 블럭도이다.
아울러, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법에서 절단 단계를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 천연석 복합블럭(200)을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 천연석 복합블럭(100)은 다수의 천연석 슬라브(110) 및, 다수의 보강재(120)를 포함한다.
먼저, 다수의 천연석 슬라브(화강암, 대리석, 라임스톤 등, 110)는 자연 그대로의 석재를 일정 형태로 가공한 것으로, 상기 천연석 슬라브(110)은 도 1에서처럼 테두리 부위를 직사각, 사각 등의 형태로 가공할 수 있고, 상기 천연석 슬라브(110)의 전면과 후면은 평평한 형태로 가공할 수 있다.
다수의 보강재(120)는, 천연석 슬라브(110)의 양면에 액상 형태로 주입된 후, 일정 시간 동안 양생되어, 천연석 슬라브(110)의 양면에 일체로 결합된다.
여기서, 상기 보강재(120)는 천연석 복합패널(200)의 무게를 줄이기 위한 경량의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 또한, 상기 보강재(120)는 치수 안정성과 내구성(耐久性)이 좋고, 온도와 습도에 의한 변화가 매우 작으며, 강도가 탁월하여 내어 휨 등의 변형이 발생하지 않는 소재를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 보강재(120)는 마그네슘(magnesium) 혼합물, 경량기포 콘크리트(light weight concrete), 폴리우레탄 폼(polyurethane foam), 파이버 시멘트(fiber cement), 에폭시(epoxy), 레진 콘크리트(resin concrete), 플랙시블 콘크리트(flexible concrete), 쉴드 콘크리트(shield concrete), 우드플라스틱(wood plastic) 중 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이와 같은 상기 보강재(120)는, 천연석 슬라브(110)의 일면에 접합하여 양생된 것으로, 천연석 슬라브(110)가 얇게 절단될 때 깨어짐을 방지하고, 천연석 복합블럭 완성품을 경량화할 수 있는 소재의 것이 바람직하다.
또한, 천연석 복합패널(200) 완성품이 건축물의 외부용으로 쓰일 경우에는, 습도에 의한 변형을 줄이기 위하여 발수제(미도시) 등을 첨가될 수도 있다.
아울러, 보강재(220)은 치수 안정성과 내구성(耐久性)이 좋은 소재와, 온도와 습도에 의한 변화가 매우 작으며 강도가 탁월하여 내어 휨 등의 변형이 발생하지 않는 소재를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 도 2 내지 4를 참조로 본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭(100)의 제조장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제2실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조장치(300)는 천연석 복합블럭(100)을 제조하기 위한 것으로, 성형 틀(310) 및, 걸쇠(320)를 포함한다.
먼저, 상기 성형 틀(310)은 내부에 상방이 개방된 성형공간(S)이 형성되며, 상기 성형공간(S)의 양 방향을 따라 천연석 슬라브(화강암, 대리석, 라임스톤 등)(110)(210)가 간격을 형성하는 상태로 다수로 정렬된다.
여기서, 상기 성형 틀(310)은 지지대(311)와, 한 쌍의 제1측판(312)과, 한 쌍의 제2측판(313)과, 바닥판(314) 및, 걸쇠 고정판(315)로 구비될 수 있다.
상기 지지대(311)는, 4개가 수직하게 이격 배치되어 4개의 모서리부를 형성되며, 상기 지지대(311)들의 하단이 설치면에 안착된다.
여기서, 상기 지지대(311)는 상하 방향으로 일정 길이를 가지며, 상기 지지대(311)는 4개의 측면이 형성되도록 사각 빔 형상을 가질 수 있다.
한 쌍의 제1측판(312)은, 천연석 슬라브(110)의 정렬 방향에 위치되도록 지지대(311)들의 사이에 수직하게 결합된다.
이때, 상기 한 쌍의 제1측판(312)이 천연석 슬라브(110)들이 정렬되는 좌우측 벽면을 각각 형성한다.
한 쌍의 제2측판(313)은, 제1측판(312)과 직각 방향에서 지지대(311)들의 사이에 수직하게 결합되는 것으로, 상기 제2측판(313)들에는 관통홀(313a)이 수평하게 관통 형성된다.
여기서, 상기 관통홀(313a)은 도 2 내제 3에서처럼 수평하게 길이를 가질 수 있고, 제2측판(313)의 상하 방향에 각각 형성될 수 있다.
그리고, 제2측판(313)들의 외면에는 걸쇠 고정판(315)이 결합되는데, 상기 걸쇠 고정판(315)은 상기 제2측판(313)들의 관통홀(313) 높이에 결합될 수 있다.
한 쌍의 걸쇠 고정판(315)은, 관통홀(313a)이 형성된 제2측판(313)들의 외면에 각각 결합되는 것으로, 상기 걸쇠 고정판(315)은 관통홀(313a)을 차단하는 상태로 결합된다.
여기서, 상기 걸쇠 고정판(320)은 종 방향 양단이 체결부재(볼트, 너트 등, B)에 의해 양측 지지대(310)의 외면에 각각 결합될 수 있다.
그리고, 상기 걸쇠 고정판(315)에는 도 3에서처럼 걸쇠(320)가 결합되도록 체결홀(315a)이 성형공간(S)으로 수평하게 관통 형성된다.
상기 체결홀(315a)은, 도 2에서처럼 천연석 슬라브(110)의 정렬 방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열될 수 있다.
또한, 상기 체결홀(315a)은 걸쇠 고정판(315)의 상부와 하부에 다수의 열로 형성될 수 있고, 상기 체결홀은 걸쇠 고정판(315)의 상부와 하부에 지그재그로 형성될 수 있다.
걸쇠(330)는, 걸쇠 고정판(315)의 체결홀(315a)을 통해 수평하게 관통 결합되어, 성형공간(S)에 설치된 천연석 슬라브(110)의 양단을 각각 파지한다.
여기서, 상기 걸쇠(320)는 양단으로 길이를 갖는 직사각 블럭 형태를 가질 수 있으며, 상기 걸쇠(320)의 종 방향 일단이 체결홀(315a)을 통해 성형공간(S)으로 삽입된다.
이를 위한 상기 걸쇠(320)는, 성형 틀(310)의 양 측면을 통해 수평하게 관통 결합되며, 상기 걸쇠(320)의 일단이 성형공간(S)으로 돌출된다.
그리고, 상기 걸쇠(320)의 일단에는 천연석 슬라브(110)(210)의 양단이 대응 삽입되도록 삽입홈(321)이 오목하게 형성된다.
여기서, 상기 삽입홈(321)은 천연석 슬라브(110)(210)의 일단이 대응 삽입되도록 수평 방향으로 오목하게 형성되고, 상기 삽입홈(321)은 상하 방향으로 개방된 형태를 갖는다.
즉, 걸쇠 고정판(315)들의 외부에서 체결홀(315a)을 통해 걸쇠(320)를 수평하게 삽입시켜, 상기 걸쇠(320)의 삽입홈(321)에 천연석 슬라브(110)(210)의 일단이 고정되도록 할 수 있다.
또한, 상기 삽입홈(321)을 기준으로 양측에 위치된 걸쇠(320)의 일단은 보강재(220)가 삽입될 수 있도록 천연석 슬라브(110)(210)의 간격을 유지시킨다.
아울러, 걸쇠(320)는 도 4에서처럼 측면이 상호 접하는 상태로 체결홀(315a)을 따라 배열될 수 있다.
이와 같이, 지지대(311)와 한 쌍의 제1측판(312)과 한 쌍의 제2측판(313)과 바닥판(314)과 걸쇠 고정판(310)을 조립한 후, 성형공간(S)의 내부에 정렬된 천연석 슬라브(210)들을 걸쇠(320)로 흔들림 없이 고정시킬 수 있다.
이 상태에서, 천연석 슬라브(210)들의 사이 간격에 액상 형태의 보강재(220)를 주입한 후 양생하는 과정을 거침으로써, 천연석 슬라브(210)와 보강재(220)를 일체로 결합시킬 수 있다.
이때, 천연석 슬라브(110)(210)들은 걸쇠(320)에 의해 흔들림 없이 지지되므로, 천연석 슬라브(110)(210)와 보강재(120)(220)로 구성된 천연석 복합블럭(100)은 정확한 치수로 제작될 수 있다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 천연석 복합패널(200)은 전술한 천연석 복합블럭(100)을 절단 가공하여 제작한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 천연석 복합패널(200)은 천연석 슬라브(화강암, 대리석, 라임스톤 등, 110) 및, 보강재(120)를 포함한다.
먼저, 상기 천연석 슬라브(110)는 자연 그대로의 석재를 일정 형태로 가공한 것으로, 상기 천연석 슬라브(110)은 도 1에서처럼 테두리 부위를 직사각, 사각 등의 형태로 가공할 수 있다.
여기서, 상기 천연석 슬라브(110)의 전면과 후면은 평평한 형태로 가공할 수 있고, 상기 천연석 슬라브(110)의 전면은 일정 두께로 박리시킨 후 다양한 방법을 이용해 표면 처리를 한다.
예를 들어, 상기 천연석 슬라브(110)의 표면 처리 방법은 물갈기(wet rubbing), 브러싱(brushing), 샌딩(sanding) 중 어느 하나 또는 하나 이상을 선택적으로 사용할 수 있다.
이와 같은 상기 천연석 슬라브(110)의 외면은, 천연 석재가 가지는 자연 그대로의 무늬 및 질감이 외부로 표현되므로, 인공적인 소재가 가지지 못하는 자연스러운 미감을 연출할 수 있다.
보강재(120)는, 천연석 슬라브(110)의 일면에 액상 형태로 주입된 후 설정 시간 동안 양생되어, 자연석 슬라브(110)의 일면에 일체로 결합된다.
여기서, 상기 보강재(120)는 천연석 복합패널(200)의 무게를 줄이기 위한 경량의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 보강재(120)는 치수 안정성과 내구성(耐久性)이 좋고, 온도와 습도에 의한 변화가 매우 작으며, 강도가 탁월하여 내어 휨 등의 변형이 발생하지 않는 소재를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 보강재(120)는 마그네슘(magnesium) 혼합물, 경량기포 콘크리트(light weight concrete), 폴리우레탄 폼(polyurethane foam), 파이버 시멘트(fiber cement), 에폭시(epoxy), 레진 콘크리트(resin concrete), 플랙시블 콘크리트(flexible concrete), 쉴드 콘크리트(shield concrete), 우드플라스틱(wood plastic) 중 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이와 같은 상기 보강재(120)는, 천연석 슬라브(110)의 일면에 일체로 결합되므로, 절단 가공시 천연석 슬라브(110)가 깨지는 것을 방지한다.
그리고, 상기 보강재(120)에는 천연석 복합패널(200)이 건축물의 외부용으로 사용되는 경우, 습도에 의한 변형을 줄이기 위해 발수제(미도시) 등이 첨가될 수도 있다.
이하, 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법을 설명하면 다음과 같으며, 전술한 구성과 동일 구성에 대해서는 반복적으로 설명하지 않도록 한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 천연석 복합블럭의 제조방법은 성형 틀 준비 단계(S100)와, 슬라브 가공 단계(S200)와, 슬라브 정렬 단계(S300)와, 슬라브 고정 단계(S400)와, 보강재 형성 단계(S500)와, 성형 틀 제거 단계(S600)와, 절단 단계(S700) 및, 마감 단계(S800)를 포함한다.
먼저, 상기 성형 틀 준비 단계(S100)에서는 상방이 개방된 성형공간(S)이 형성되도록 성형 틀(310)을 조립한다.
더 상세히 설명하면, 상기 성형 틀 준비 단계(S100)에서는 다수의 체결부재(B)를 이용해 후술 될 지지대(311)와, 한 쌍의 제1측판(312)과, 한 쌍의 제2측판(313)과, 바닥판(314) 및, 한 쌍의 걸쇠 고정판(315)을 조립하여 하나의 성형 틀(310)을 만든다.
다음으로, 슬라브 가공 단계(S200)는 자연 그대로의 천연 석재를 일정 형태로 가공하여 다수의 천연석 슬라브(110)로 제작한다.
여기서, 상기 슬라브 가공 단계(S200)에서는 천연석 슬라브(110)의 전면 및 후면은 평평한 형태로 가공할 수 있으나, 필요에 따라 다양한 형태로 가공이 가능하다.
그리고, 슬라브 가공 단계(S200)에서 천연석 슬라브(110)는 테두리 부위를 직사각, 사각 등의 형태로 가공할 수 있으나, 필요에 따라 다양한 형태로 가공이 가능하다.
다음으로, 슬라브 정렬 단계(S300)는 천연석 슬라브(110)를 성형공간(S) 삽입시키는 것으로, 상기 천연석 슬라브(110)들을 성형공간(S)의 양 방향을 따라 수직하게 이격 배치시킨다.
예를 들어, 상기 슬라브 정렬 단계(S300)에서는 천연석 슬라브(210)를 성형공간(S)의 일측으로부터 한 장씩 세워놓는 방식을 사용할 수 있다.
다음으로, 슬라브 고정 단계(S400)는 성형 틀(310)의 양측면을 통해 걸쇠(320)를 수평하게 삽입시켜, 걸쇠(320)의 일단에 형성된 삽입홈(321)에 천연석 슬라브(210)의 양단을 삽입시킨다.
이때, 상기 걸쇠 고정판(315)은 제2측판(313)들의 외면에 각각 결합되고, 걸쇠(320)는 상기 걸쇠 고정판(315)의 체결홀(315a)들을 통해 양 방향에서 결합되므로, 천연석 슬라브(210)는 걸쇠(320)에 의해 양단이 각각 고정될 수 있다.
이와 같이, 상기 슬라브 정렬 단계(S300)에서는 다수의 걸쇠(320)가 천연석 슬라브(210)의 양단을 걸림 위치시키게 되므로, 상기 천연석 슬라브(210)들 간의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.
다음으로, 보강재 형성 단계(S500)는 액상의 보강재(220)를 일정한 간격으로 배치된 천연석 슬라브(210)들의 사이 간격에 주입한 후 일정 시간 동안 자연 양생한다.
여기서, 상기 보강재 형성 단계(S500)는 보강재(220) 주입시 성형 틀(310)에 진동을 가하여, 성형공간(S)에 보강재(220)가 빈틈 없이 채워지도록 하는 단계가 더 포함될 수 있다.
이때, 상기 보강재(220) 주입시 성형 틀(310)에 진동을 가하는 단계에서는 별도의 바이브레이터(미도시)를 이용해 성형 틀(310)에 진동을 가할 수 있다.
다음으로, 성형 틀 제거 단계(S600)는 성형 틀(310)을 제거하여, 천연석 슬라브(110)들과 보강재(120)들이 일체화된 천연석 복합블럭(100)을 분리시킨다.
그리고, 천연석 복합블럭(100)의 전면에 부착된 천연석 슬라브(210) 및 조강재의 두께 등은 현장의 필요에 따라 다르게 할 수 있으므로, 여기에서는 따로 서술하지 않는 것으로 한다.
다음으로, 절단 단계(S700)는 도 7에서처럼 커팅기(미도시)를 이용해 천연석 복합블럭(100)을 절단 가공하여, 다수의 천연석 복합패널(200)로 분할한다.
여기서, 상기 절단 단계(S700)에서 커팅기는 다수의 커팅 날(10)을 가지며, 상기 커팅 날(10)들을 이용해 천연석 슬라브(110)들과 보강재(120)들을 정렬 방향으로 양분한다.
이때, 천연석 복합블럭(100)을 구성하는 다수의 천연석 슬라브(110)와 다수의 보강재(120)가 개별적으로 분할되므로, 한 번의 절단 과정을 통해서 다수의 천연석 복합패널(200)을 제조할 수 있다.
이때, 천연석 복합블럭(100)을 구성하는 천연석 슬라브(210)의 절단선을 천연석 슬라브(210)의 정 중앙에 두어 양분하는 방법과, 3분의 1선에 절단선을 두어 절단 후, 3분의1 두께의 천연석 복합패널(200)과 3분의 2두께의 천연석 복합패널(200)을 각 1장씩 생산하는 방법 등을 사용할 수 있다.
즉, 천연석 복합패널(200)의 두께 및, 커팅기의 절단선 위치는 현장에서의 수요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
최종적으로, 마감 단계(S800)는 절단 가공된 천연석 복합패널(200)의 표면을 다양한 방법으로 마감 처리한다.
한편, 상기 마감 단계(S800)의 이후에는 천연석 복합패널(200)의 형상 및 두께 등을 수정하는 추가 가공 단계가 더 포함될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 성형 틀(310) 내에 다수로 정렬된 천연석 슬라브(110)들의 사이에 액상의 보강재(120)를 주입 및 양생시켜 천연석 복합블럭(100)을 제조한 후, 커팅기를 이용해 천연석 복합블록(100)을 일괄적으로 절단하여 다수의 천연석 복합패널(200)을 제조할 수 있다.
이로써, 본 발명은 기존에 존재하는 복합 대리석 등의 형태를 슬라브 형태로 대형화 할 수 있고, 보강재가 충분한 시간 동안 양생되므로 완성된 제품에 휨이나 뒤틀어짐이 발생하지 않는다.
그리고, 본 발명은 기존의 복합대리석 제조 공정이 천연석과 보강재를 본드접합, 수직가압 양생, 수평으로 대리석 박리절단의 각 과정이 한 장씩 이루어 지는 것과 달리, 한 번의 절단 공정으로 다수의 천연석 복합패널(200)이 생산되므로 제조 공정을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 천연석 복합패널(200)의 사이즈를 대형화 할 수 있어 천연석을 원래의 상태로 보전할 수 있고, 이를 통해 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있으며, 북매치(Book Match) 등과 같이 천연석의 형상을 최대한 활용한 디자인이 가능하다.
지금까지 본 발명에 따른 천연석 복합블럭 및 이의 제조장치 그리고 천연석 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 커팅 날 100: 천연석 복합블럭
110: 천연석 슬라브 120: 보강재
200: 천연석 복합패널 300: 천연석 복합블럭 제조장치
310: 성형 틀 311: 지지대
312: 제1측판 313: 제2측판
313a: 관통홀 314: 바닥판
315: 걸쇠 고정판 315a: 체결홀
320: 걸쇠 321: 삽입홈
B: 체결부재 S: 성형공간

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 천연석을 일정 형태로 가공하여 제작되며, 일면이 상호 마주보도록 다단으로 정렬되는 다수의 천연석 슬라브 및, 상기 천연석 슬라브들의 일면 사이에 액상 형태로 주입된 후 설정시간 동안 양생되어, 상기 천연석 슬라브들의 일면에 일체로 결합되는 다수의 보강재를 포함하는 천연석 복합블럭을 제조하기 위한 천연석 복합블럭의 제조장치로서,
    내부에 상방이 개방된 성형공간이 형성되며, 상기 성형공간의 양 방향을 따라 천연석 슬라브가 간격을 갖는 상태로 다단으로 정렬되는 성형 틀 및, 일단이 상기 성형 틀의 양 측면을 통해 수평하게 관통 결합되며, 상기 성형공간으로 노출된 일단에는 상기 천연석 슬라브의 양측단이 대응 삽입되도록 삽입홈이 오목하게 형성되는 걸쇠를 포함하며, 상기 간격 내에는 액상 형태의 보강재가 주입된 후 양생되어, 상기 천연석 슬라브들과 상기 보강재가 일체로 결합되되,
    상기 성형 틀은, 수직하게 이격 배치되어 4개의 수직한 모서리부를 형성하며, 하단이 설치면에 안착되는 4개의 지지대와, 상기 천연석 슬라브의 정렬 방향에 위치되도록 상기 지지대들의 사이에 수직하게 결합되는 한 쌍의 제1측판과, 상기 제1측판과 직각 방향에서 상기 지지대들의 사이에 수직하게 결합되며, 관통홀이 상기 성형공간으로 수평하게 관통 형성되는 한 쌍의 제2측판 및, 상기 제2측판들의 외면에 각각 결합되며, 상기 걸쇠가 삽입되도록 다수의 체결홀이 상기 성형공간으로 수평하게 관통 형성되는 한 쌍의 걸쇠 고정판이 구비되는 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 체결홀은,
    상기 천연석 슬라브의 정렬 방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 체결홀은,
    상기 걸쇠 고정판의 상부와 하부에 다수의 열로 형성되는 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 체결홀은,
    상기 걸쇠 고정판의 상부와 하부에 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 성형공간으로 돌출된 상기 걸쇠의 일단은,
    상기 삽입홈을 기준으로 상기 천연석 슬라브의 양면에 위치되어, 상기 천연석 슬라브의 간격을 유지시키는 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 3에 있어서,
    상기 보강재는,
    마그네슘 혼합물, 경량기포 콘크리트, 폴리우레탄 폼, 파이버 시멘트, 에폭시, 레진 콘크리트, 플랙시블 콘크리트, 쉴드 콘크리트, 우드 플라스틱 중 어느 하나 또는 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 천연석 복합블럭의 제조장치.
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