KR20030055043A

KR20030055043A - 반습식 콘크리트블럭 성형장치

Info

Publication number: KR20030055043A
Application number: KR1020010085485A
Authority: KR
Inventors: 권태수
Original assignee: 권태수
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-02
Also published as: KR100442623B1

Abstract

본 발명은 콘크리트 블록의 제조장치에 관한 것으로, 특히 건식 몰탈 재료를 수율이 향상되고 강도높은 성형품을 제조하기 위한 반습식 콘크리트 블럭 성형장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 건식 몰탈 재료를 배합하여 반습식 방식으로 성형품을 반습식 콘크리트 블럭 성형장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전체적으로 이송경로와 지지구조물을 형성하는 프레임과, 성질이 서로 다른 2 이상의 몰탈 재료를 이동하면서 공급할 수 있는 재료공급수단과, 공급된 재료가 일정 형태로 성형되는 블록성형수단을 설계하며, 특히 블록성형수단으로서는 형틀에 공급 된후 제1차로 공급된 재료가 형틀내에 균등하게 분배될 수 있도록 하는 압축장치를 구비하고, 제2차로 상기 분배된 재료가 강도높게 마감될 수 있도록 짧은 반경을 연속반복적으로 회전하면서 표면처리를 수행하는 평탄장치가 구비된다.

Description

반습식 콘크리트블럭 성형장치{SEMI-WET MOULDING EQUIPMENT SYSTEM FOR CONCRETE BLOCK}

일반적으로 건식몰탈은 단단하여 강도가 높고 자동 대량 생산이 가능하여 널리 이용되고 있지만, 미감이 좋치않아 별도의 연마장치나 마감처리를 해야만 한다.

예컨대, 인도블록이나 조경블록 등 도시 환경친화적이고 미감을 요구하는 블록들은 자연석의 질감이 나도록 인공적으로 제조할수 있는 장치들이 개발되어있지만, 대부분 블록의 형상을 성형한 후 양생시켜 그 표면을 절단하거나 연마 가공하는 방법들이다.

한편 습식몰탈은 미감이 아름답고 다양한 마감처리로 고급 성형품을 생산 할수있지만, 성형 작업시 인력과 시간이 많이 소요되고 자연 양생에 의존 할 수 밖에 없어 대량생산이 어렵고 성형된 제품규격이 일정치 않아 불량률이 높다는 문제점이 있다.

본발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 건식몰탈 재료를 배합하여 성형품을 제조하면서도 별도의 연마나 마감처리 장치를 사용하지 않는 일체식 반습식 콘크리트 블럭 성형장치를 제공한다.

특히 최근에는 콘크리트 구조물이 기능이 우수하나 환경기능을 소홀히 하여 다대한 환경문제를 야기하여, 이에 대한 대안으로 최근 식생이 가능한 콘크리트 및 다공질 식재블럭 개발이 활발히 추진되고 있다.

이러한 식생 콘크리트는 기본적으로 콘크리트를 다공질화하여 투수성, 흡음성,수질정화,식재 등 환경부하 기능을 갖추도록 한 것으로서, 물과 공기가 자유롭게 통과할 수 있고 식재에 필요한 양분과 뿌리가 내릴수 있으므로, 다양한 제품에 응용되어 도로변, 하천,터널입구, 건축물의 벽면, 옥상 등에 사용될 수 있는 것이다.

그런데, 종래 콘크리트 블록 성형 장치로서는 다공질을 함유하면서 자연석과 같은 미감을 가리면서 강도높은 식생 블록을 제조할 수 없었는데, 본 발명에 의한 장치는 이같은 식생블록 제조에 특히 유용하다.

상기 재료 공급 수단에는 2개 이상의 호퍼가 구비되어 재료의 크기, 색상등에 따라 선택적으로 재료가 공급될수 있고, 상기 호퍼와 일체로 구비된 압축 장치와 평탄장치로 성형작업이 수행되어 별도의 연마 내지 마감처리가 불필요하다.

도 1은 본 발명에 의한 식생블럭 성형장치의 전체구성을 나타낸 정면도이고

도 2는 도 1에 있어서 재료공급장치 및 성형수단을 나타낸 정면도이고

도 3은 도 1에 있어서 재료공급장치 및 성형수단을 나타낸 측면도이고

도 4는 도 1에 있어서 재료공급장치 및 성형수단을 나타낸 평면도이고

도 5는 본 발명에 의한 식생블럭 성형장치의 구성을 나타낸 측면구성도이다.

(도면의 주요부호에 대한 설명)

100. 프레임 110. 가이드레일 120. 풀리

121. 스프로킷 130. 벨트 131. 체인

140. 힌지 200. 재료공급수단

211. 1차호퍼 212. 2차호퍼 220. 이송컨베어부

221. 1차이송 컨베어 222. 2차이송 컨베어 223. 구동드럼

224.종동드럼 225. 케리어롤러 226. 컨베어벨트

227. 컨베어 구동모터 230. 이동장치 231. 이동모터

232. 구동롤러축 233. 종동롤러 300. 블럭성형수단

310. 압축장치 311. 압축부 312. 위치결정부

313. 압축부 314. 자진모터 315. 위치결정모터

316. 편심휠 317. 링크 320. 평탄장치

321. 고정판 322. 회전휠 구동모터 323. 회전휠

324. 실린더 340. 형틀 341.형틀회전축

400. 블럭탈형배출 수단 410. 회동부 411. 실린더

412. 렉 413. 피니언

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 도면을 참조하여 본 발명의 전체구성을 성명한다.

본 발명은 기본적으로 이송경로와 지지구조물을 형성하는 프레임(100), 블럭성형재료를 공급하는 재료공급수단(200), 상기 재료를 성형하는 블럭성형수단(300), 성형블럭을 탈형하여 배출하는 블럭탈형배출수단(400)으로 구성된다.

도 1에서 보는바와 같이 먼저 재료공급수단(200)을 지지하고 이송경로가 되며, 지지구조물을 형성하는 프레임 수단(100)이 설계된다.

상기 프레임(100) 상부에 가이드레일(110)이 돌설되고 상기 가이드레일(110)을 왕복운동하면서 몰탈을 공급하는 재료공급수단(200)을 설계한다.

상기 재료공급수단은 성질이 서로 다른 2개이상의 몰탈 재료를 각각 저장하고 공급할 수 있는 2개이상의 독립된 호퍼(211,212)와 몰탈을 형틀에 이송공급하는 이송켄베어부(220) 및 상기 호퍼(211,212)와 켄베어부(220)를 위치 이동시키는 이동장치(230)로 구성된다.

블럭성형수단(300)은 형틀(340) 및 형틀에 공급된 재료를 1차로 가압하여 타설하면서 균등하게 배분하는 압축장치(310)와 상기 균등 배분된 재료를 제 2차로 표면 마감처리하는 평탄장치(320)로 구성되는데, 상기 압축장치(310)와 평탄장치(320)는 프레임(100)상에서 재료 공급수단(200)과 함께 이동되고 형틀(340)과는 별도로 설치된 분리장치이다.

도 1과 2를 참조하여 본 발명에 의한 재료공급수단의 일실시예를 상세히 설명한다.

재료공급수단은 사전의 표준배합 설계에 의하여 준비된 2이상의 서로 다른 재료를 선택적으로 공급받아 저장할 수 있도록 2이상의 호퍼(211,212)로 구성되며, 상기 호퍼자체가 블럭성형수단(300)의 형틀(340)상단으로 이동하여 재료를 공급한다.

재료인 몰탈은 사전에 표준배합율에 의거 재질, 크기, 색상에 따라 분리하여 배합한다. 본 발명의 일실시예로서는 시멘트, 모래, 자갈 등의 입자가 비교적 작은 재료를 저장, 공급하기 위해 1차호퍼(211)가 설계되었고, 입자가 비교적 굵은 재료를 저장, 공급하기 위해 2차호퍼(212)가 구비된다.

이때 다른 종류의 골재나 색상배합제등을 선택적으로 공급할 수 있음은 물론이다.

상기 호퍼(211,212)하단에는 독립적으로 몰탈을 이송공급할 수 있도록 각각의 호퍼와 대응하는 이송컨베어(221,222)를 각각 구성하고, 상기이송컨베어(221,222)는 컨베어벨트(226)내의 양측에 구동드럼(223)과 종동드럼(224)을 구비하며, 중간에는 컨베어벨트(226)의 장력을 유지하기 위해 케리어 롤러(225)을 설치한다.

상기 이송컨베어는 1개의 컨베어구동모터(227)에 의해 구동하는 것이 특징이다.

1개의 컨베어구동모터(227)의 회전방향에 의해 양측에 이송 컨베어(221,222)를 제어하여 일측의 1차 이송컨베어(221)가 회전하여 몰탈을 공급할 때, 타측의 2차 이송컨베어(222)가 회전하는 것을 방지하기 위해 구동드럼(223)상에 연결된 스프라켓 내부에 역전방지 베어링(미도시)을 내설한다.

상기 역전방지 베어링은 동력전달방향이 일정한 베어링으로서, 레칫휠이 내설되어 역방향으로 회전을 하게되면, 베어링이 공회전하여 동력을 전달하지 않게 된다.

상기 호퍼(211,212)가 형틀(340)에 이송되는 이동장치(230)의 구성을 상세히 설명한다.

이동장치(230)는 호퍼(211,222) 일측에 구동스프라켓(232)이 설치된 이동모터(231)를 부설하고, 상기 이동모터(231)의 수직상단의 가이드레일(110)에는 스프라켓(121)이 설치된 구동롤러축(232)을 설치하고, 가이드레일(110)상에는 종동롤러를 다수개를 구비하여 설치하되, 상기 이동모터(231)의 스프라켓(121)과 구동롤러축(232)의 스프라켓(121)는 체인(131)을 통해 동력을 전달하게 된다.

이에 따라, 이동모터(231)가 회전하게 되면, 가이드레일(110)상에 설치된 구동롤러(232)와 종동롤러(233)가 회전하게 되어 재료공급수단(200)은 좌우왕복운동을 하게된다.

상기 재료공급수단(200)이 이동장치(230)에 의해 형틀 상단에 위치하게 되면, 각각의 호퍼(211,212)는 호퍼하단에 설치된 이송컨베어부(220)에 의해 몰탈을 투하하게 되는데, 상기 투하된 몰탈은 이송컨베어부(220)에 의해 이송되어 형틀(340)에 공급하게 된다.

이때, 호퍼(211,212)는 별도의 개폐장치를 구비하지 않고, 하단의 이송컨베어부의 1차 이송컨베어(221)와 2차 이송컨베어(222)를 통하여 몰탈이 공급하는 것이 특징이다.

상기 방식에 의해, 재료공급수단(200)인 호퍼(211,222)는 형틀과 분리되어 있으나, 서로 다른 재료를 각기 독립적으로 보관 이송하여 형틀(340)에 선택적으로 위치하여 투하할 수 있는 것이다.

도 3 및 4를 참조하여 압축장치(310)와 평탄장치(320)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 호퍼(211,212)일측에 장착된 압축장치(310)는 형틀(340)내에 공급된 몰탈을 1차적으로 형틀 전체에 균일하게 골고루 분배시키고 다지기 위한 장치로서, 압축부(311)와 위치결정부(312)로 구성된다.

상기 압축부(311)는 1개의 대형 압축판(313) 상단에 자진모터(314)를 설치하여 진동을 발생시키며, 일측에 설치된 위치결정모터(315)는 편심휠(316)이 장착되어 있다. 상기 편심휠(316)과 압축판(313)은 링크(317)를 통해 연결되어 위치결정모터(315)가 회전을 하게되면 링크(317)의 운동에 의해 압축부(311)는 몰탈의 상부에서 상하좌우방향으로 탄력있게 연속적으로 타설하게 된다.

상기와 같이 구성된 압축장치(310)는 재료공급수단(200)이 가이드레일(110)을 따라 이동하여 형틀(340)위에서 몰탈을 투하하면, 압축부(311)는 자진모터(314)를 구동시켜 압축판(313)을 진동되고, 위치결정모터(315)는 회전하여 형틀(340) 상부에서 상기 압축부(311)를 좌우왕복운동시키게 된다.

이에 따라, 형틀(340)내 몰탈의 표면은 압축판(311)의 진동력에 의해 제 1차적으로 골고루 다져져 몰탈의 입자가 균일하게 분포되게 된다.

상기 압축장치(310)에 의해 1차로 압축된 몰탈은 호퍼(211,212)의 타측에는 평탄장치(320)에 의해 2차적으로 마감처리 된다.

상기 평탄장치(320)는 하나의 고정판(321)이 구비되어, 그 하단에 풀리(120)가 설치된 다수개의 회전휠(323)이 장착되고, 그 상단에는 상기 회전휠(323)을 회전시키는 회전휠 구동모터(322)가 장착된다. 상기 회전휠 구동모터(322)는 풀리(120)를 통해 회전휠(323)에 동력을 전달하고, 회전휠(323)과 회전휠(323)간에도 장착된 풀리(120)를 통하여 동력을 전달하게 된다.

이때, 고정판(321)하단에 설치된 회전휠의(323) 설치형태는 다수개의회전휠(323)이 지그재그 형태로 설치하되, 각각의 회전휠(323)의 원주는 인접한 회전휠(323)의 원주와 교차하도록 설치하여 형틀(340)내 구석까지 몰탈이 평탄되지 않는 부분이 없도록 한다.

또한, 평탄장치(320)의 상하위치조절은 실린더(324)에 의해 조절되며,

상기 호퍼(211,212)일측과 고정판(321)은 흰지를 통해 실린더로 연결되어

실린더(324)이 전진하게되면 평탄장치(320)는 하강하고, 역으로 실린더(324)가 후진하게되면 평탄장치(320)는 상승하게 되어 위치조절이 가능하게 된다.

상기와 같이 구성된 평탄장치(320)는 재료공급수단(200)이 형틀(340)상단을 왕복운동 하게되면, 실린더(324)의 전진으로 고정판(321)이 하강하게 되고, 상기 고정판(321)에 설치된 회전휠 구동모터(322)가 구동하여 회전휠(323)을 구동시키게 되면 강한 회전력에 의해 형틀(340)내 몰탈을 평탄화시키고 마감처리하여 강도높은 블럭을 성형하게 된다.

상기 압축장치(310)와 평탄장치(320)는 재료공급수단의 양측에서 서로 이격되어 설치되며, 각각 다른 구동수단에 의해 독립적으로 작동하는 것이 특징이다.

도 5를 참조하여 성형블럭배출수단을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 과정을 거쳐 제작된 성형블럭은 블럭 탈형배출수단(400)에 의해 탈형되어 배출된다.

블럭배출수단은 프레임(100)의 일측에 설치된 회동부(410)와 형틀 일측에 형성된 파레트 공급장치(미도시), 파레트 공급부 타측에 설치된 배출컨베어(미도시)로 구성된다.

상기 회동부는 형틀회전축(341)에 피니언(413)이 설치되고, 상기 형틀 회전축(341) 직교방향에는 실린더(411)가 설치되고, 상기 실린더(411)의 피스톤 말단에는 렉(412)이 구비된다.

이와 같이 구성된 블럭 탈형배출수단은 제작된 성형블럭을 내포하고 있는 형틀(340)상단에 파레트 공급부(미도시)에 의해 파레트를 공급하게 되면, 회동부(410)의 실린더(411)는 피스톤을 전진시키게 되고, 렉(412)과 피니언(413)에 의해 피스톤의 직선운동이 렉(412)과 피니언(413)에 의해 회전운동으로 변환됨에 따라, 형틀이 180°회전하게 된다.

이에 따라, 일측에 형성된 배출컨베어(미도시) 상단에 파레트가 고정된 상태로 성형블럭은 상·하강되어 성형블럭 리시버(미도시)에 의해 배출컨베어에 안착되어 배출된다.

상기 구성에 따른 본 발명의 일실시예로서 식생블록을 제조하는 구체적인 방법은 다음과 같다.

사전의 표준배합 설계에 따라 준비된 서로 다른 재료들은 콘베어벨트에 의해 간헐적으로 이송되어 상기와 같이 구성된 2 이상의 호퍼에 낙하 투입되고, 상기 호퍼는 프레임 상부에 돌설된 가이드레일(110)을 따라 동시에 형틀(340) 상부에 이동한다.

투입방법은 이동된 1차호퍼(211)의 고운 입자의 몰타르가 먼저 성형틀에 공급되고 일정 시간을 두고, 2차호퍼(212)의 입자가 굵은 몰타르가 성형틀에 공급된다.

상기 제1,2호퍼의 재료가 투입되고 일정 시간이 경과하면 인력 등 수동의 방법으로 철근을 투입한다.철근과 몰탈은 서로 응고되어서 일체화가 되면 강한 인장력을 가지게 되며, 몰탈의 결합이 보다 용이하게 된다.

상기 철근을 투입한 후, 일정 시간 경과 후 다시 2차호퍼(212)에 저장된 입자가 굵은 몰타르를 성형틀에 공급시켜 철근을 매립함으로서 일정 형상의 식생블럭을 형성한다.

상기 형틀(340)에 공급된 몰탈의 입자들이 고르게 분포하여 균일한 밀도와 강도를 형성하도록 호퍼일측에 부착된 압축장치가 가동하여 몰탈 상단에서 자진모터의 진동에 의해 제공된 수직 압축력으로 몰탈을 다지는 작업을 수행하게 된다.

상기 과정에서 다져진 몰탈은 상부면에 자갈과 같은 굵은 입자가 외부로 표출되어 미관상 용이하지 않게된다. 이를 해결하기 위해 평탄장치의 회전휠은 구동하여 강한 회전력으로 몰탈표면을 마감하게 된다.

이로써, 완성된 성형블럭은 형틀과 탈형하기 위해 형틀 일측에 부착된 형틀 회동장치를 통하여 180°회전되어 배출컨베어에 안착된 상태로 출하된다.

본 발명에 의한 주요 장점은 서로 다른 2개 이상의 재료를 공급함에 있어서 2개 이상의 독립된 호퍼장치를 구비하여 호퍼장치가 자체가 성형부로 이송되어 자동공급이 가능하도록 한 점이다. 또다른 장점은 압축장치의 제1차 다지기 작업와 평탄장치의 제2차 마감처리 작업이 순차적 자동적으로 수행되어져 별도의 마감처리가 필요하지 않게 된 점이다.

일반적으로 건식몰탈용 성형장치는 생산성이 높고 규격화된 제품을 대량으로 얻을 수 있으나, 제품강도가 약하고 마감이 우수한 제품을 얻기 힘든 반면, 습식 몰탈용 성형장치는 미감이 우수하고 강도높은 제품을 얻을 수 있으나 자동화가 어려워 인력과 시간이 많이 되고 성형된 제품의 규격이 일정치 않아 불량률이 높다는 한계가 있었다. 그런데, 본 발명은 기본적으로 반습식(Semi-Wet) 성형장치로서, 종전에 습식공정에서 해야만 했던 수작업과 연마작업에 소요된 인력과 시간을 대폭 절감하고 자동생산이 가능하게 된 점이다.

이처럼 본 발명에 의해 식생블럭의 대량자동생산이 가능함에 됨에 따라, 환경보전과 경관 향상이 뛰어난 다양한 식생 콘크리트 시공이 가능하게 되었다.

Claims

재료공급수단을 지지하고 이동경로가 되며 지지구조물을 형성하는 프레임수단; 상기 프레임 상부에 가이드레일이 돌설되고 상기 가이드레일을 왕복 운동하면서 몰탈을 공급하는 재료 공급 수단; 상기 공급된 재료를 성형하는 블럭 성형 수단; 상기 성형된 블럭을 배출하는 블럭 배출 수단을 구비한 반습식 콘크리트 성형장치에 있어서, 상기 재료 공급수단은 성질이 서로 다른 2개 이상의 몰탈재료를 각각 저장하고 공급할수 있는 2개 이상의 독립된 호퍼를 구비하고, 이를 이동하는 이송장치로 구성되고, 상기 블럭 성형수단은 형틀 및 형틀에 공급된 재료를 1차로 가압하여 타설하면서 균등하게 배분하는 압축장치와 상기 균등 배분된 재료를 제2차로 표면 마감처리하는 평탄장치로 구성하되, 상기 압축장치와 평탄장치는 프레임상에서 재료 공급수단과 함께 이동되고 형틀과는 별도로 설치된 것을 특징으로 하는 반습식 콘크리트 성형장치
제 1항에 있어서,

재료 공급수단에 2개의 독립된 호퍼를 설치하고 상기 호퍼와 대응하는 독립된 이동컨베어를 각각 구성하되, 상기 이동 컨베어는 컨베어 벨트내의 양측에 구동드럼과 종동드럼을 구비하며, 중간에는 컨베어 벨트의 장력을 유지하기 위해 케리어롤러을 구비하되 1개의 구동모터에 의해 구동하며, 상기 구동 드럼에 부착된 스프라켓내부에 역전 방지 베어링이 내설되어 있는 것이 특징인 반습식 콘크리트 성형장치
제 1항 또는 2항에 있어서,

재료공급수단에 설치된 2개의 호퍼는 별도의 개폐장치를 구비하지 않고,

호퍼하단에 장착된 이송컨베어의 구동으로 인해 몰탈이 형틀에 투입되는 것을 특징으로 하는 반습식 콘크리트 성형장치.
제 1항에 있어서,

압축장치는 압축부와 위치결정부로 구성하되, 상기 압축부는 1개의 대형 압축판 상단에 자진모터를 설치하여 진동을 발생 시키며, 일측에 설치된 위치 결정 모터에는 편심휠이 장착되어 있고, 상기 편심휠과 압축판은 링크를 통해 연결되어 위치결정모터가 회전하게 되면 링크운동에 의해 압축부가 형틀 상부에서 상 하 좌 우방향으로 연속 타설 하도록 구성됨을 특징으로 하는 반습식 콘크리트 성형장치.
제 1항에 있어서,

평탄장치는 하나의 고정판이 구비되어 그 하단에 풀리가 설치된 다수개의 회전휠을 지그재그형태로 설치하고, 그 상단에는 상기 회전휠을 회전시키는 구동 모터가 장착되어 구동모터는 풀리를 통해 회전휠에 동력을 전달하고, 회전휠과 회전휠간에도 장착된 풀리를 통해 동력이 전달됨을 특징으로 하는 반습식 콘크리트 성형장치
제 5항에 있어서,

평탄장치의 상하위치조절은 실린더에 의해 조절하는 것을 특징으로 하는 반습식 콘크리트 성형장치