KR20170032085A - 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 다수의 구멍이 형성되는 현무암, 대리석, 트래버틴(travertine) 등과 유사한 외관을 갖는 인조석블럭을 연속작업으로 제조하는 것이 가능하며 자동화가 가능한 다공표면 인조석블럭 제조용 금형을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형은 실리콘 또는 연질 합성수지로 제조된 판형상의 무늬성형부재가 하면에 설치되는 압착판과, 상기 압착판에 의해 하면의 개구부가 덮여지며 내부에 콘크리트가 채워지는 캐비티가 형성되는 성형몰드를 포함하여 이루어진다.

Description

다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형 {Manufacturing Method of Artificial Stone Block with Porous Surface and Mold for Manufacture of The Same}

본 발명은 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면에 다수의 구멍이 형성되는 현무암, 대리석, 트래버틴(travertine) 등과 유사한 외관을 갖는 인조석블럭을 제조하는 것이 가능한 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형에 관한 것이다.

최근에는 조경을 위하여 실제 바위 대신에 바위와 동일 또는 유사한 무늬를 갖는 인조바위를 제조하는 다양한 방법이 제안되고 있다. 예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0025852호, 제10-2003-0059036호, 제10-2003-0081803호, 제10-2010-0095192호 등에 다양한 인조바위를 제조하는 방법이 공개되어 있다.

종래 대부분의 인조바위 제조방법은 직접 실제 바위의 표면에 우레탄수지나 실리콘 등을 도포하여 무늬를 본뜬 다음, 이를 이용하여 인조바위를 성형하는 방법을 사용하고 있다.

그리고 대한민국 공개특허공보 제10-1992-0011666호, 제10-1995-0003214호, 제10-1995-0003227호, 제10-1997-0014961호, 제10-2001-0054384호, 제10-2004-0073652호, 제10-2004-0082226호, 제10-2006-0096205호, 제10-2010-0083215호, 제10-2010-0085881호 등에는 인조석을 제조하기 위한 다양한 기술이 공개되어 있다.

현무암(basalt), 대리석(marble), 트래버틴(travertine) 등은 건축재료로 널리 사용되는 암석이며, 표면에 다수의 구멍이나 무늬가 형성되어 독특한 표면형상을 갖는 특징이 있어, 고급 내외장재로 선호되고 있다.

그러나 트래버틴은 대부분 수입에 의존하며 가격이 고가라는 단점이 있고, 대리석은 자외선 및 산성비에 취약하여 외장재로 사용하는데 한계가 있다는 단점이 있다.

그런데 현무암, 대리석, 트래버틴 등의 다공성 표면을 우레탄수지나 실리콘 등으로 직접 실제 바위 표면을 본뜬 모형을 제조하여 사용하는 경우에는 변형을 방지하기 위하여, 스틸이나 에프알피(FRP) 수지 등을 이용하여 외부 형틀을 제작하여야 하며, 잦은 분리 및 탈형 작업으로 모서리가 파손되고 폐기물이 발생하며, 제조원가가 상승한다는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1488732호, 제10-1298029호, 제10-1255318호, 제10-1166454호 등에는 실리콘이나 연질 합성수지를 사용하여 다공 표면을 갖는 인조석을 제조하는 다양한 기술이 공개되어 있다.

상기한 종래 다공 표면 인조석 제조기술에 의하면, 인조석의 표면에 용이하게 다양한 무늬를 형성하는 것이 가능하고, 금형을 반복하여 재사용하는 것이 가능하다.

그러나 종래 다공표면 인조석 제조기술은 성형된 인조석을 금형으로부터 취출하기 위해서 금형을 뒤집는 작업을 수행해야 하는데, 금형과 인조석의 무게로 인하여 금형을 뒤집는 작업에 인력과 시간이 소요된다.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 표면에 다수의 구멍이 형성되는 현무암, 대리석, 트래버틴(travertine) 등과 유사한 외관을 갖는 인조석블럭을 연속작업으로 제조하는 것이 가능하며 자동화가 가능한 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형을 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형은 실리콘 또는 연질 합성수지로 제조된 판형상의 무늬성형부재가 하면에 설치되는 압착판과, 상기 압착판에 의해 하면의 개구부가 덮여지며 내부에 콘크리트가 채워지는 캐비티가 형성되는 성형몰드를 포함하여 이루어진다.

상기 무늬성형부재는 상기 압착판의 하면에 접착제를 사용하여 일체로 접착 설치된다.

상기에서 압착판의 하면에는 실리콘 또는 연질 합성수지를 제작되는 무늬성형부재의 접착력을 향상시키기 위하여 스크래치나 홈 등의 미세한 흠집을 형성하는 것도 가능하다.

상기 무늬성형부재의 표면에는 다공표면을 형성하기 위한 다수의 요철이 형성된다.

상기 성형몰드에는 내부를 복수의 구역으로 구획하는 하나이상의 칸막이부재를 가로 또는 세로로 배열하여 설치하는 것도 가능하다.

상기 압착판에는 상기 성형몰드에 형성되는 복수의 구역에 각각 일대일로 대응하도록 배열하여 무늬성형부재를 설치한다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법은 작업대 위에 내부에 캐비티가 형성된 성형몰드를 설치하고, 상기 성형몰드의 내부에 콘크리트 몰탈을 주입하고, 상기 성형몰드의 상면에 상기 압착판을 결합하고, 상기 압착판에 압력을 가하여 콘트리트 몰탈을 누르면서 상기 성형몰드에 진동을 주어 콘크리트 몰탈의 다짐을 진행하고, 상기 압착판을 성형몰드로부터 분리하고, 콘크리트 몰탈이 양생되어 형성된 인조석블럭을 성형몰드로부터 분리하는 과정을 포함하여 이루어진다.

상기 콘크리트 몰탈을 주입하고 상기 성형몰드에 진동을 주어 1차 다짐을 진행한 다음 상기 성형몰드의 상면에 상기 압착판을 결합하는 단계를 진행하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형에 의하면, 무늬성형부재를 실리콘이나 연질 합성수지를 이용하여 제조하고 압착판에 접착하여 일체화하므로, 필요에 따라 현무암, 대리석, 트래버틴 등과 거의 동일한 무늬뿐만 아니라 다양한 무늬를 용이하게 형성하는 것이 가능하고, 반복하여 재사용하는 것도 가능하다.

또 본 발명의 실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형에 의하면, 압착판의 무늬성형부재가 콘트리트 몰탈의 내부에 눌린 상태로 요철부분이 삽입되고, 압착판의 압력을 제거함에 따라 자체의 탄성에 의하여 요철부분이 원래의 형상으로 복원되면서 용이하게 콘크리트 몰탈로부터 분리가 이루어지므로, 압착판의 분리 작업이 용이하게 이루어지고, 콘크리트 몰탈의 표면에 형성되는 요철형상도 분리과정에서 변형되거나 손상되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형을 개략적으로 나타내는 조립단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법을 개략적으로 나타내는 블럭 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법을 개략적으로 나타내는 공정 순서도이다.

다음으로 본 발명에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 무늬성형부재(20)가 하면에 설치되는 압착판(10)과, 상기 압착판(10)에 의해 개구된 상면이 덮여지는 통형상의 성형몰드(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 무늬성형부재(20)는 실리콘 또는 연질 합성수지로 제조한다.

상기 무늬성형부재(20)는 판형상으로 형성되어 상기 압착판(10)의 하면에 접착제를 사용하여 일체로 접착 설치된다.

상기에서 압착판(10)의 하면에는 실리콘 또는 연질 합성수지를 제작되는 무늬성형부재(20)의 접착력을 향상시키기 위하여 스크래치나 홈 등의 미세한 흠집을 형성하는 것도 가능하다.

상기 무늬성형부재(20)의 표면에는 다공표면을 형성하기 위한 다수의 요철(22)이 형성된다.

그리고, 상기 무늬성형부재(20)의 표면에는 다수의 요철(22)보다 더 돌출되는 돌기(24)를 형성하는 것도 가능하다.

상기에서 돌기(24)를 형성하면, 투수블럭을 제조하는 경우 표피층으로부터 투수층까지 연결되는 투수안내구멍을 형성하는 것이 가능하다.

상기 무늬성형부재(20)의 표면에는 현무암, 대리석, 트래버틴 등의 다공성 표면을 갖는 암석을 이용하여 하면에 다수의 요철(22)을 형성한다.

예를 들면, 현무암, 대리석, 트래버틴 등의 다공성 표면을 갖는 암석을 직육면체 형상 등으로 가공한 다음, 암석의 테두리를 감싸도록 측면판을 설치하고, 암석의 하면에 5~30mm의 두께로 겔상태의 실리콘이나 연질 합성수지를 도포하고, 응고가 이루어진 다음, 암석으로부터 실리콘이나 연질 합성수지를 떼어내는 것으로 상기 무늬성형부재(20)를 제조한다.

상기에서 암석으로부터 응고가 이루어진 실리콘이나 연질 합성수지를 떼어내게 되면, 무늬성형부재(20)의 표면이 암석의 표면에 대응되는 다공성 표면으로 형성된다.

상기 무늬성형부재(20)를 형성하기 위한 암석에는 자연적으로 생성되는 다수의 기공이 표면에 존재하고, 이에 따라 성형되는 무늬성형부재(20)의 표면도 다공성 표면으로 형성된다.

그리고, 필요에 따라 상기 무늬성형부재(20)를 형성하기 위한 암석에 드릴 등의 공구를 사용하여 구멍을 형성하게 되면, 요철(22)보다 돌출되는 돌기(24)를 형성하는 것도 가능하다.

상기 성형몰드(30)는 상면이 개구되는 통형상으로 형성된다. 예를 들면, 상기 성형몰드(30)는 사각통형상으로 형성한다.

상기 성형몰드(30)의 상면 개구부에는 상기 무늬성형부재(20)의 테두리가 결합되어 개구부를 덮개된다.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조용 금형은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 성형몰드(30)에는 내부를 복수의 구역으로 구획하는 하나이상의 칸막이부재(34)를 가로 또는 세로로 배열하여 설치한다.

상기와 같이 성형몰드(30)에 칸막이부재(34)를 설치하게 되면, 한번의 작업으로 4개, 9개, 12개, 16개 등 다수의 투수블럭을 제조하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 성형몰드(30)를 설치하는 단계(S10)와, 콘크리트 몰탈(82)을 주입하는 단계(S20)와, 압착판(10)을 성형몰드(30)의 상면에 결합하는 단계(S30)와, 성형몰드(30)에 진동을 주어 콘크리트 몰탈(82)의 다짐을 행하여 성형하는 단계(S40)와, 압착판(10)을 성형몰드(30)로부터 분리하는 단계(S50)와, 인조석블럭(80)을 성형몰드(30)로부터 취출하는 단계(S60)를 포함하여 이루어진다.

상기 성형몰드(30)를 설치하는 단계(S10)에서는 내부에 캐비티가 형성된 성형몰드(30)를 블럭 제조장치(도면에 나타내지 않음)의 작업대(2) 위에 설치한다.

상기에서 블럭 제조장치는 시멘트 벽돌이나 콘크리트 블럭을 제조하는 다양한 장치를 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

상기 성형몰드(30)는 컨베이어에 적재된 상태로 이동하면서 블럭 제조장치의 작업대(2) 위에 위치하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 성형몰드(30)가 컨베이어에 적재된 상태로 이동하도록 구성하면, 연속으로 자동화하여 인조석블럭을 제조하는 것이 가능하고, 생산성을 크게 향상시키는 것이 가능하다.

상기 콘크리트 몰탈(82)을 주입하는 단계(S20)에서는 상기 성형몰드(30)의 내부에 인조석블럭을 형성하기 위한 콘크리트 몰탈(82)을 주입한다.

상기 콘크리트 몰탈(82)은 투수블럭을 성형하는 경우에는 표피층을 형성하기 위한 몰탈과 투수층을 형성하기 위한 몰탈의 2종류를 나누어 주입하고, 먼저 투수층을 형성하기 위한 몰탈을 주입하고 그 위에 표피층을 형성하기 위한 몰탈을 주입하는 순서로 콘크리트 몰탈의 주입이 이루어진다.

상기에서 표피층을 형성하기 위한 몰탈은 입경 2~5mm의 굵은골재를 사용하고, 투수층을 형성하기 위한 몰탈은 입경 5~15mm의 굵은골재를 사용한다.

상기 표피층을 형성하기 위한 몰탈은 시멘트를 20중량% 이상을 사용하는 것이 충분한 강도를 얻을 수 있으므로 바람직하다.

상기에서 표피층은 대략 10~20mm의 두께로 형성한다.

상기 표피층을 형성하기 위한 몰탈에는 배합할 때에 필요에 따라 백색의 시멘트와 안료를 사용하여 소비자가 원하는 다양한 색상을 갖는 표피층을 형성하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 투수층을 형성하기 위한 몰탈은 시멘트를 20~30중량% 정도를 사용하는 것이 충분한 강도를 얻을 수 있으므로 바람직하다.

상기에서 투수층은 대략 40mm 이상의 두께로 형성한다.

상기에서 콘크리트 몰탈(82)을 성형몰드(30)의 캐비티 내부에 주입한 다음, 성형몰드(30)에 진동을 가하여 1차 다짐작업을 행한 다음, 상기 압착판(10)을 성형몰드(30)에 결합하는 것도 가능하다.

상기 압착판(10)을 성형몰드(30)에 결합하는 단계(S30)에서는 상기 압착판(10)의 무늬성형부재(20)가 상기 성형몰드(30)의 개구부를 각각 결합하면서 덮도록 상기 압착판(10)의 성형몰드(30)의 상면에 결합한다.

상기에서 압착판(10)은 프레스장치 등을 이용하여 상하로 이동하면서 성형몰드(30)와 결합 및 분리되도록 구성하는 것이 가능하다.

상기 성형몰드(30)에 진동을 가하여 성형하는 단계(S40)에서는 상기 작업대(2)를 통하여 상기 성형몰드(30)에 진동을 가하는 것에 의하여, 상기 성형몰드(30)에 주입된 콘크리트 몰탈(82)의 다짐 작업이 이루어진다.

상기에서 압착판(10)에 압력을 가한 상태로 성형몰드(30)와의 결합이 이루어지므로, 상기 무늬성형부재(20)는 콘크리트 몰탈(82)에 의해 압착판(10)쪽으로 약간 압축되는 상태로 압력을 받게 되고, 상기 무늬성형부재(20)의 요철(22)과 돌기(24)는 상하로 압축되면서 좌우로 넓어지는 약간의 변형이 이루어진다.

상기 압착판(10)을 분리하는 단계(S50)에서는 상기 압착판(10)을 성형몰드(30)로부터 분리하여 제거한다.

상기에서 압착판(10)에 가한 압력을 제거하면서 압착판(10)을 성형몰드(30)의 상면으로부터 들어올리면, 상기 무늬성형부재(20)는 자체의 탄성복원력에 의하여 좌우로 넓어진 변형이 다시 원래의 형상으로 복원되고, 성형이 이루어진 콘크리트 몰탈(82)로부터 용이하게 분리되며, 콘크리트 몰탈(82)에 성형된 다공성의 구멍이 훼손되거나 손상되는 현상이 최소화된다.

상기 인조석블럭(80)을 취출하는 단계(S60)에서는 상기 콘크리트 몰탈(82)이 양생되어 블럭(80)이 형성되면, 인조석블럭(80)을 성형몰드(30)로부터 분리한다.

상기에서 인조석블럭(80)의 취출은 진공흡착장치 등을 이용하여 인조석블럭(80)을 들어올리는 방식으로 행하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 성형몰드(30)를 측면판과 바닥판이 분리되는 형상으로 형성하게 되면, 상기 인조석블럭(80)을 취출하는 단계(S60)에서 측면판과 칸막이부재(34)를 먼저 분리하고, 상기 바닥판 위에 놓여진 인조석블럭(80)을 취출하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 다공표면 인조석블럭 제조방법 및 제조용 금형의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 - 압착판, 20 - 무늬성형부재, 22 - 요철, 24 - 돌기, 30 - 성형몰드
34 - 칸막이부재, 80 - 인조석블럭, 82 - 콘크리트 몰탈

Claims (8)

1. 실리콘 또는 연질 합성수지로 제조된 판형상의 무늬성형부재가 하면에 설치되는 압착판과,
   상기 압착판에 의해 하면의 개구부가 덮여지며 내부에 콘크리트가 채워지는 캐비티가 형성되는 성형몰드를 포함하는 다공표면 인조석블럭 제조용 금형.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 무늬성형부재는 상기 압착판의 하면에 접착제를 사용하여 일체로 접착 설치되는 다공표면 인조석블럭 제조용 금형.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 무늬성형부재의 표면에는 다공표면을 형성하기 위한 다수의 요철이나 돌기가 형성되는 다공표면 인조석블럭 제조용 금형.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 성형몰드에는 내부를 복수의 구역으로 구획하는 하나이상의 칸막이부재를 가로 또는 세로로 배열하여 설치하고,
   상기 압착판에는 상기 성형몰드에 형성되는 복수의 구역에 각각 일대일로 대응하도록 배열하여 무늬성형부재를 설치하는 다공표면 인조석블럭 제조용 금형.
5. 작업대 위에 내부에 캐비티가 형성된 성형몰드를 설치하고,
   상기 성형몰드의 내부에 콘크리트 몰탈을 주입하고,
   상기 성형몰드의 상면에 상기 압착판을 결합하고,
   상기 성형몰드에 진동을 가하여 콘트리트 몰탈의 다짐을 진행하고,
   상기 압착판을 성형몰드로부터 분리하고,
   콘크리트 몰탈이 양생되어 형성된 인조석블럭을 성형몰드로부터 분리하는 과정을 포함하는 다공표면 인조석블럭 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 무늬성형부재의 표면에는 다공표면을 형성하기 위한 다수의 요철이나 돌기가 형성되는 다공표면 인조석블럭 제조방법.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 성형몰드에는 내부를 복수의 구역으로 구획하는 하나이상의 칸막이부재를 가로 또는 세로로 배열하여 설치하고,
   상기 압착판에는 상기 성형몰드에 형성되는 복수의 구역에 각각 일대일로 대응하도록 배열하여 무늬성형부재를 설치하는 다공표면 인조석블럭 제조방법.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 콘크리트 몰탈을 주입하고 상기 성형몰드에 진동을 주어 1차 다짐을 진행한 다음 상기 성형몰드의 상면에 상기 압착판을 결합하는 단계를 진행하는 다공표면 인조석블럭 제조방법.

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