KR101596847B1

KR101596847B1 - 벽돌 제조장치

Info

Publication number: KR101596847B1
Application number: KR1020140032614A
Authority: KR
Inventors: 오영길; 서수한
Original assignee: 주식회사 이엘피
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2016-02-23
Also published as: KR20150109637A

Abstract

본 발명은 벽돌 제조장치에 관한 것으로서, 벽돌원료를 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 건조공정이 생략된 제조장치를 형성함으로써, 블록의 건조를 위한 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 블록의 건조를 위한 넓은 공간을 구비할 필요가 없으며, 조직이 치밀해지므로 공극의 발생을 최대한 억제하여 완제품을 형성한 후에도 완제품으로 수분이 침투되는 문제를 최대한 억제할 수 있는 벽돌 제조장치에 관한 것이다.
특히, 완제품을 형성하는 블록들을 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 제조하는 제조장치를 형성함으로써, 대규모의 소성로 또는 가열로가 필요하지 않을 뿐만 아니라, 소성로의 부지비용 및 제작비용을 감소시키는 장점이 있으며, 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)에 의해 제조장치를 일괄적으로 제어함으로써, 공정의 정체가 발생하지 않으며, 원하는 제조시간 및 제조물량에 따라 손쉽게 제어가 가능한 벽돌 제조장치에 관한 것이다.

Description

벽돌 제조장치{Brick Manufacturing Equipment}

본 발명은 벽돌 제조장치에 관한 것으로서, 벽돌원료를 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 건조공정이 생략된 제조장치를 형성함으로써, 블록의 건조를 위한 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 블록의 건조를 위한 넓은 공간을 구비할 필요가 없으며, 조직이 치밀해지므로 공극의 발생을 최대한 억제하여 완제품을 형성한 후에도 완제품으로 수분이 침투되는 문제를 최대한 억제할 수 있는 벽돌 제조장치에 관한 것이다.

특히, 완제품을 형성하는 블록들을 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 제조하는 제조장치를 형성함으로써, 대규모의 소성로 또는 가열로가 필요하지 않을 뿐만 아니라, 소성로의 부지비용 및 제작비용을 감소시키는 장점이 있으며, 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)에 의해 제조장치를 일괄적으로 제어함으로써, 공정의 정체가 발생하지 않으며, 원하는 제조시간 및 제조물량에 따라 손쉽게 제어가 가능한 벽돌 제조장치에 관한 것이다.

건축물에 많이 이용되는 벽돌은 점토를 주원료로 하여 고온으로 구운 건축재료를 말하며, 재료나 소성조건 및 용도에 따라 크게 보통벽돌, 규회벽돌, 내화벽돌 등으로 분류된다.

상기 규회벽돌(sand lime brick)은 모래에 소석회를 넣은 다음, 고압으로 성형하여 수증기가 든 오토클레이브에서 양생시켜 형성되는 벽돌이며, 주로 건축용으로 사용된다.

상기 내화벽돌(firebrick)은 높은 온도에서 녹거나 변형이 일어나지 않는 무기재료로 된 벽돌이며, 1000℃ 내지 1,700℃의 열처리장치에 사용된다.

사용의 예로는 보일러, 용광로, 전기로, 우주선몸체, 가스터빈, 원자로 등에 사용되며, 내화벽돌 대신에 가루로 된 부정형 내화물을 사용하기도 하고, 내침식성이 요구되는 부분에는 전기용융한 내화벽돌을 사용하기도 한다.

상기 보통벽돌은 건축물에 일반적으로 널리 쓰이는 벽돌로서 산화철을 많이 포함하는 점토 및 모래로 이루어지는 벽돌원료를 진공토련기로 압출시킨 후, 철사나 칼 또는 와이어로 일정 크기로 잘라 건조공정 및 소성공정을 거쳐 형성된다.

이 때, 점토와 모래로 형성된 벽돌원료는 건조공정에서의 벽돌 실내와 일광에서 자연건조를 통해 건조하거나 폐열을 이용한 건조실에서 건조되며, 벽돌원료에 금이 생기거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 충분한 시간을 두고 건조시켜야 한다.

이는 선행기술문헌 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0069806호("바닥 포장용 벽돌의 성형 방법 및 이를 이용하여 제조된 바닥 포장용 벽돌", 공개일 2006.06.22.)에 점토벽돌과 그 제조방법이 제시되었으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0076107호("점토 벽돌 제조 방법", 공개일 2011.07.06.)에는 입도 조정 탈탄 슬래그를 점토벽돌 원료에 혼합하여 소성 변형률을 감소시킬 수 있는 점토벽돌의 제조방법이 제시되었다.

상기 선행기술문헌에 기재된 제조방법 및 상기의 제조방법을 이용하는 제조장치는 소성 가공 시 또는 소성 가공 후 블록에 금이 발생하거나 파손되는 현상을 방지하기 위하여 오랜 시간 동안 상온에서 건조하는 건조공정이 필요하다.

이 때, 상기 건조공정의 소요시간은 약 1주일 내외로써, 벽돌의 제조공정 중 건조공정에서 정체를 발생시키며, 이는 시간 투자 대비 효율적인 제조가 이루어지기 힘들 뿐만 아니라, 약 1주일의 건조공정을 위해서는 넓은 부지가 필요한 문제점이 있으므로 부피 대비 채산성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 선행기술문헌에 기재된 제조방법은 건조공정에서 건조된 블록을 지정된 시간 내에 소성하기 위해 많은 수의 블록들을 소성로에 투입하여 소성함으로써, 각 블록들 간의 열에너지의 불균형성을 초래하여 각 블록들 간의 품질 불균형을 초래하는 문제점이 있다.

또, 선행기술문헌에 기재된 제조방법은 소성공정 중 변형되거나 파손된 블록은 다시 파쇄하여 첫 단계로 다시 투입되므로, 이에 따른 시간 및 비용이 증대되는 문제점이 있다.

아울러, 상기 선행기술문헌에 기재된 제조방법에 의해 형성된 벽돌은 건조공정 후 소성하여 형성된 것으로서 벽돌에 많은 공극이 형성되며, 이는 수분의 투입으로 인해 벽돌의 강도를 약화시킬 뿐만 아니라, 겨울철 수분이 얼어 부피가 증가함으로써, 벽돌이 파손되는 우려가 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0069806호("바닥 포장용 벽돌의 성형 방법 및 이를 이용하여 제조된 바닥 포장용 벽돌", 공개일 2006.06.22.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0076107호("점토 벽돌 제조 방법", 공개일 2011.07.06.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 장치를 형성함으로써, 기존의 벽돌 제조장치를 이용한 벽돌의 제조에 있어서의 건조공정을 생략하므로 블록의 건조를 위한 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 블록의 건조를 위한 넓은 공간을 구비할 필요가 없는 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 장치를 형성함으로써, 조직이 치밀해짐에 따라 완제품의 강도가 증가하는 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 블록 내 수분을 제거하여 건조과정의 폭발을 방지하고, 벽돌원료의 용융점 이상 가열하여 반고체상태의 반고체블록을 형성하는 제조장치를 형성함으로써, 조직이 치밀해지므로 공극의 발생을 최대한 억제하여 완제품을 형성한 후에도 완제품으로 수분이 침투되는 문제를 최대한 억제할 수 있는 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 완제품을 형성하는 블록들을 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 제조하는 제조장치를 형성함으로써, 대규모의 소성로 또는 가열로가 필요하지 않을 뿐만 아니라, 소성로의 부지비용 및 제작비용을 감소시키는 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다,

아울러, 본 발명의 목적은 완제품을 형성하는 블록들을 가열하는 가열부에서도, 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 가열하는 제조장치를 형성함으로써, 각각의 블록들의 열접촉면적을 늘려 가열시간(소성시간)을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 블록에 고루 열을 가할 수 있으므로 블록들 간의 가열 완성도 편차를 줄일 수 있는 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 벽돌을 제조하는 장치를 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)에 의해 일괄적으로 제어함으로써, 공정의 정체가 발생하지 않으며, 원하는 제조시간 및 제조물량에 따라 손쉽게 제어가 가능한 벽돌 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 벽돌원료를 혼합하고 압출하여 압출된 상기 벽돌원료를 압출이동부를 통해 토출하는 압출부; 상기 압출이동부와 일단이 맞닿는 1차성형이동부를 포함하며, 상기 압출부로부터 압출된 상기 벽돌원료를 공급받아 단락하여 일정한 형태의 1차성형블록을 형성하는 1차성형부; 일단이 상기 1차성형이동부 타단과 맞닿는 가열이동부를 포함하며, 상기 1차성형부로부터 상기 1차성형블록을 공급받아 가열하여 반고체상태의 반고체블록을 형성하는 가열부; 일단이 상기 가열이동부 타단과 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 가열부로부터 상기 반고체블록을 이동장치를 통해 공급받되, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 형태의 2차성형블록을 형성하는 2차성형부; 및 상기 2차성형부 하부에 형성되는 냉각이동부를 포함하며, 상기 2차성형부로부터 상기 2차성형블록을 공급받아 냉각시켜 완제품을 형성하는 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 가열부는 터널 형태의 소성로이되, 상기 가열이동부 상에 구비되어 함께 이동되는 안착부를 포함하며, 상기 안착부는 상기 1차성형블록이 안착되어 상기 가열부 내를 통과하며 가열되어 상기 반고체블록으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동장치는 상기 가열이동부 타단과 상기 2차성형부 사이에 형성되며, 동력을 전달받아 회전하는 스퍼기어와, 상기 스퍼기어 양측에 구비되어 상기 스퍼기어의 회전에 대응하여 회전하는 보조기어를 포함하는 고정부; 및 상기 보조기어와 연결되는 연결부를 통해 상기 보조기어의 회전에 대응하여 회전하는 한 쌍의 이동기어와, 상기 이동기어 사이에 구비되어 상기 반고체블록을 고정 또는 탈락시키는 블록고정부를 포함하는 이동부;를 포함하며, 상기 이동부는 상기 고정부의 동작에 대응하여 상기 고정부를 기준으로 좌우로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 이동부는 상기 가열이동부 타단과 상기 2차성형부 중앙 상부로 이동되되, 상기 가열이동부 타단에서 상기 블록고정부가 상기 반고체블록을 고정하고, 상기 2차성형부 중앙 상부에서 상기 블록고정부가 상기 반고체블록을 탈락시키는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 2차성형부는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능한 2차성형부몸체; 상기 2차성형부몸체 끝단에 다수 구비되며, 상기 이동장치에서 탈락된 상기 반고체블록이 안착되는 압착홈; 및 상기 2차성형부몸체 상부에 형성되며, 상기 압착홈에 안착된 상기 반고체블록을 상부에서 압착하여 상기 2차성형블록으로 형성하는 압착판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압착홈은 상기 압착홈 하단에 형성되는 인출부를 포함하며, 상기 인출부는 상하방향 이동 가능하게 형성되어 상기 압착홈에서 형성된 상기 2차성형블록을 인출시키는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.

또, 상기 냉각이동부는 상기 2차성형블록이 안착되는 냉각안착부를 포함하되, 상기 냉각이동부와 상기 냉각안착부 사이에 탄성부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 벽돌 제조장치는 상기 벽돌 제조장치의 제어를 위한 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 장치를 형성함으로써, 기존의 벽돌 제조장치를 이용한 벽돌의 제조에 있어서의 건조공정을 생략하므로 블록의 건조를 위한 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 블록의 건조를 위한 넓은 공간을 구비할 필요가 없는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 반고체상태의 반고체블록으로 형성하고, 상기 반고체블록을 압착하여 일정한 크기의 완제품을 제조하는 장치를 형성함으로써, 조직이 치밀해짐에 따라 완제품의 강도가 증가하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 벽돌원료로 형성된 일정한 크기의 블록을 가열하여 블록 내 수분을 제거하여 건조과정의 폭발을 방지하고, 벽돌원료의 용융점 이상 가열하여 반고체상태의 반고체블록을 형성하는 제조장치를 형성함으로써, 조직이 치밀해지므로 공극의 발생을 최대한 억제하여 완제품을 형성한 후에도 완제품으로 수분이 침투되는 문제를 최대한 억제할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 완제품을 형성하는 블록들을 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 제조하는 제조장치를 형성함으로써, 대규모의 소성로 또는 가열로가 필요하지 않을 뿐만 아니라, 소성로의 부지비용 및 제작비용을 감소시키는 장점이 있다.

아울러, 완제품을 형성하는 블록들을 가열하는 가열부에서도, 컨베이어 방식에 의해 이동시키며 가열하는 제조장치를 형성함으로써, 각각의 블록들의 열접촉면적을 늘려 가열시간(소성시간)을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 블록에 고루 열을 가할 수 있으므로 블록들 간의 가열 완성도 편차를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 벽돌을 제조하는 장치를 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)에 의해 일괄적으로 제어함으로써, 공정의 정체가 발생하지 않으며, 원하는 제조시간 및 제조물량에 따라 손쉽게 제어가 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래의 벽돌 제조장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 압출부를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 1차성형부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 가열부를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 냉각부를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 9은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 압출부의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.

이하, 상기한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 벽돌 제조장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 압출부를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 1차성형부를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 가열부를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 냉각부를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 9은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 압출부의 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 2차성형부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 압출부(100), 1차성형부(200), 가열부(300), 2차성형부(400) 및 냉각부(500)로 이루어지는 벽돌 제조장치로써, 컨베이어 방식에 의해 이동되며 완제품을 제조하므로 건조를 위한 대규모의 건조공간이 필요하지 않는 벽돌 제조장치이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압출부(100)는 벽돌을 형성하는 벽돌원료(1)를 혼합하고 압출하여 토출하며, 상기 압출부(100)는 기존의 성형다이스 및 토련기 등의 장치가 이용된다.

상기 벽돌원료(1)로는 기본적인 흙, 점토 등이 포함되며, 적색의 벽돌을 제조하기 위해서는 산화철을 많이 함유하고 있는 적토(석간주, 적토)가 될 수 있다.

또한, 벽돌의 강성을 위해 미립자 석분이나 광미 등이 포함될 수 있으며, 상기에 기재된 재료 외에 다양한 벽돌 재료의 실시예가 가능하다.

상기 압출부(100)는 점성이 있는 벽돌원료(1)를 혼합하여 토련하므로 연속성을 띠게 되며, 상기 압출부(100)에는 토련되는 상기 벽돌원료(1)를 이동시키는 압출이동부(110)를 포함한다.

상기 압출이동부(110)는 컨베이어 방식 등 다양한 방법이 가능하며, 압출된 상기 벽돌원료(1)를 이동하기 위한 다양한 이동장치의 실시예가 가능하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 1차성형부(200)는 상기 압출이동부(110)와 맞닿는 1차성형이동부(210) 상에 형성되며, 상기 압출부(100)로부터 압출된 상기 벽돌원료(1)를 상기 1차성형이동부(210)를 통해 공급받고, 공급받은 상기 벽돌원료(1)를 단락하여 일정한 형태의 1차성형블록(2)을 형성한다.

상기 1차성형이동부(210) 또한 상기의 압출이동부(110)처럼 컨베이어 방식이 권장되나, 이에 한정하지 않고 다양한 실시예가 가능하다.

아울러, 상기 1차성형부(200)는 상기 1차성형이동부(210) 상에 이동되는 상기 벽돌원료(1)를 단락속도를 제어하여 제조하고자 하는 크기의 1차성형블록(2)을 형성하며, 단락된 1차성형블록(2)들은 계속 1차성형부(210)에 의해 이동된다.

상기 1차성형부(200)에서 상기 1차성형블록(2)을 형성하기 위한 단락장치는 와이어, 칼 등 이미 공지된 기술에 의해 상기 벽돌원료(1)를 단락하며, 제조하고자 하는 벽돌 내부의 중공 형태에 따른 완제품을 형성하기 위한 복제틀도 단락 후 마련되는 실시예가 가능하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 상기 가열부(300)는 일단이 상기 1차성형이동부(210)의 타단과 맞닿는 가열이동부(310)를 포함하며, 상기 1차성형부로(200)부터 상기 1차성형블록(2)을 공급받아 가열하여 반고체상태의 반고체블록(3)을 형성한다.

상기 가열부(300)는 기존의 소성로와 같이 블록을 가열하기 위한 장치로써, 열을 가하기 위한 버너 등의 열제공장치와 고온을 견디기 위한 내화벽돌 및 단열재로 이루어지는 몸체는 유사하지만, 그 외 형태와 가열방법은 다른 특징이 있다.

상기에 기재된 기존의 소성로와는 다른 형태 및 가열방법을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

먼저 소성로의 형태면에서는, 상기 가열부(300)는 기존의 소성로와는 달리 상기 가열이동부(310)를 포함하는 터널형태의 소성로로 이루어지며, 한번에 다수의 벽돌블록을 소성하는 기존의 소성로와는 달리, 상기 1차성형블록(2)이 상기 가열이동부(310)를 따라 이동하며 가열되어 상기 반고체블록(3)으로 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 기존의 단락하여 건조 후, 소성하는 기존의 벽돌 제조장치와는 달리, 1차성형블록(2) 형성 후, 곧바로 이동시키며 가열함으로써, 기존의 건조공정을 생략하는 특징이 있다.

아울러, 상기 가열부(300)는 상기 가열이동부(310) 상에 구비되어 함께 이동되는 안착부(320)를 포함하며, 상기 안착부(320)는 상기 1차성형블록(2)이 안착되어 상기 가열부 내를 통과하며 가열되어 상기 반고체블록(3)으로 형성된다.

상기 안착부(320)는 상기 가열부(300) 내부의 고온을 견디는 단열재 등의 재질로 형성되는 것이 권장되며, 상기 가열부(300) 내의 고온을 견딜 수 있는 재질이라면, 재질에 한정되지 않고, 다양한 재질의 실시예가 가능하다.

상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 건조공정이 생략된 제조장치라는 점에서, 성형블록을 적층하여 일괄적으로 약 일주일 내외로 건조해야하는 공정이 본 발명에 따른 벽돌 제조장치에서는 생략됨으로써, 벽돌 제조의 속도향상과 작업효율성이 뛰어난 장점이 있다.

또한, 컨베이어 형식으로 이동되는 상기 가열이동부(310)에 의해 상기 1차성형블록(2)이 하나하나씩 이동되며 가열되어 상기 반고체블록(3)으로 형성됨으로써, 소성로 등의 가열장치를 대규모로 시공할 필요가 없어 가열장치의 제작비용 및 부지비용이 감소하는 장점이 있다.

아울러, 다수의 블록을 소성로에서 소성하는 종래기술과는 달리, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 상기 가열부(300)는 각각의 상기 1차성형블록(2)이 이동되며 가열되므로 각 블록들 간의 열에너지의 불균형성을 초래하여 각 블록들 간의 품질 불균형을 초래하는 문제점을 억제할 수 있다.

소성로에서의 블록 가열방법의 차이점을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

기존의 소성로는 벽돌원료(1)에 혼합된 혼합물의 특성에 따라 가열하는 온도가 다르며 일반적으로는 1000℃ 내지 1200℃ 범위의 온도로 소성하여 경화하는 반면, 본 발명에 따른 상기 가열부(300)는 상기 1차성형블록(2)을 형성하는 벽돌원료(1)의 용융점 이상으로 열을 가하여 젤 형태와 유사한 반고체상태의 반고체블록(3)을 형성하는 차이점이 있다.

일반적인 점토나 흙 등은 1200℃ 이상에서 용융되나, 벽돌원료(1)를 형성하는 혼합물의 특성에 따라 가열온도를 달리 할 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 가열부(300)는 반고체상태를 유지할 정도의 용융점 이상의 온도를 가한다.

상기 반고체블록(3)은 젤 형태로 형상의 변형이 쉽고, 고온에서 조직이 치밀해져 공극의 발생을 최대한 억제하여 완제품으로 형성된 벽돌의 강도를 증가시키는 장점이 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 2차성형부(400)는 상기 가열이동부(310) 타단 근처에 형성되는 이동장치(410)를 포함하며, 상기 가열부(300)로부터 상기 반고체블록(3)을 공급받아 상기 반고체블록(3)을 압착함으로써 일정한 형태의 2차성형블록(4)을 형성한다.

상기 2차성형부(400)는 크게 2차성형부몸체(420), 압착홈(421) 및 압착판(430)을 포함하여 형성된다.

상기 2차성형부몸체(420)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능하도록 형성된다.

상기 압착홈(421)은 상기 2차성형부몸체(420) 끝단에 다수 구비되고 상기 이동장치(410)에서 탈락된 상기 반고체블록(3)이 안착되며, 상기 압착홈(421)은 제조하고자 하는 벽돌 완제품(5)의 크기와 같도록 홈이 형성되는 것이 권장된다.

상기 압착홈(421)은 대량 생산을 위해 다수 형성되는 것이 권장되며,상기 2차성형부몸체(420) 끝단에 형성되는 상기 압착홈(421)이 다수 형성되도록 상기 2차성형부몸체(420)는 도 6에 도시된 바와 같이, 팔각형 이상의 다각형으로 형성되는 것이 권장되나, 상기 2차성형부몸체(420)는 원형, 사각형 등 다양한 형태의 실시예가 가능하다.

상기 압착판(430)은 상기 2차성형부몸체(430) 상부에 형성되며, 상기 압착홈(421)에 안착된 상기 반고체블록(3)을 상부에서 압착함으로써, 상기 반고체블록(3)을 상기 2차성형블록(4)으로 형성한다.

상기 압착판(430)은 상기 2차성형부몸체(420) 상부 일측에 고정되고 실린더형상으로 형성되어 상하방향 이동 가능하도록 형성됨으로써, 고체블록(3)을 상부에서 압착하는 것이 권장되지만, 이에 한정하지는 않는다.

다시 말해, 상기 2차성형부(400)는 상기 반고체블록(3)이 상기 이동장치(410)에 의해 상기 압착홈(421)에 안착되며, 상기 압착판(430)의 압착에 의해 압착됨으로써, 상기 반고체블록(3)에서 상기 2차성형블록(4)으로 형성된다.

즉, 반고체 형태의 상기 반고체블록(3)을 상기 압착홈(421)에 투입하여 상기 압착판(430)에 의해 압착하여 형태를 유지하며, 서서히 식어 상기 2차성형블록(4)으로 형성된다.

이 때, 상기 압착홈(421)은 하단에 상기 반고체블록(3)이 안착되며, 상기 반고체블록(3)이 압착되어 형성된 상기 2차성형블록(4)이 안착되는 인출부(422)를 포함한다.

상기 인출부(422)는 상하방향으로 이동 가능하게 형성됨으로써, 상기 반고체블록(3)에서 압착되어 상기 2차성형블록(4)으로 형성되면, 상기 2차성형블록을 상부로 밀어내 인출시킨다.

즉, 상기 인출부(422)는 상기 반고체블록(3)이 상기 2차성형부(400)에서 상기 2차성형블록(4)으로 성형되며, 상기 2차성형블록(4)을 상기 냉각부(500)로 인출시킨다.

상기 인출부(422)는 실린더 형상, 스프링 형상 등 다양한 실시예가 가능하므로 도 6에 도시된 바와 같이, 실린더 형상에 한정하지 않고 다양한 실시예가 가능하다.

상기 이동장치(410)는 상기 반고체블록(3)을 상기 가열이동부(310)로부터 상기 2차성형부(400)의 2차성형부몸체(420)로 이동시키는 장치로써, 크게 고정부(411)와 이동부(412)를 포함하여 형성된다.

상기 고정부(411)는 상기 가열이동부(310) 타단과 상기 2차성형부(400) 사이에 형성되며, 동력을 전달받아 회전하는 스퍼기어(411-1)와 상기 스퍼기어(411-1) 양측에 구비되어 상기 스퍼기어(411-1)의 회전에 대응하여 회전하는 보조기어(411-2)를 포함한다.

상기 이동부(412)는 상기 가열이동부(310) 타단 상에 구비되며, 상기 보조기어(411-2)와 연결되는 연결부를 통해 상기 보조기어(411-2)의 회전에 대응하여 회전하는 한 쌍의 이동기어(412-2)와 상기 이동기어(412-2) 사이에 구비되어 상기 반고체블록(3)을 고정 또는 탈락시키는 블록고정부(412-1)를 포함한다.

이 때, 상기 이동부(412)는 상기 고정부(411)의 회전에 대응하여 상기 고정부(411)를 기준으로 좌우로 이동 가능하게 형성된다.

다시 말해, 상기 이동장치(410)의 이동부(412)는 상기 고정부(411)의 회전에 대응하여 상기 가열이동부(310) 타단 상부와 상기 2차성형부(400) 중앙 상부로 왕복 이동된다.

즉, 상기 이동장치(410)는 이동부(412)가 상기 고정부(411)에 회전에 대응하여 상기 가열이동부(310) 타단 상으로 이동되며, 상기 가열이동부 (310) 상에서 이동되는 상기 반고체블록(3)을 상기 블록고정부(412-1)를 통해 고정한 후, 다시 상기 고정부(411)의 회전에 대응하여 상기 2차성형부(400) 중앙 즉, 상기 압착홈(421) 상부 개방면으로 이동되며 상기 블록고정부(412-1)가 상기 반고체블록(3)을 탈락시킴으로써, 상기 반고체블록(3)을 상가 압착홈(421) 내부로 이동되게 한다.

이 때, 상기 블록고정부(412-1)는 실린더에 의한 클램프 실린더 또는 집게형태의 고정장치 등이 권장되나, 이에 한정하지 않는다.

아울러, 상기 이동장치(410)는 상기 고정부(411)로 동력을 전달하는 동력부가 포함될 수 있으며, 상기 고정부(411)를 선택되는 곳에 고정시키는 고정장치 또는 상기 고정부(411)에 회전력을 전달하는 회전부를 더 포함할 수 있으며, 다양한 실시예가 가능하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 냉각부(500)는 상기 2차성형부(400)의 상기 2차성형부몸체(420) 하부에 형성되는 냉각이동부(510)를 포함하며, 상기 2차성형부(400)로부터 상기 2차성형블록(4)을 공급받아 냉각시켜 완제품(5)을 형성한다.

이 때, 상기 냉각이동부(510)는 상기 2차성형블록(4)이 안착되는 냉각안착부(520)를 포함하되, 상기 냉각이동부(510)와 상기 냉각안착부(520) 사이에는 탄성부(530)가 구비된다.

즉, 상기 2차성형부몸체(420)에서 탈락된 상기 2차성형블록(4)이 상기 냉각안착부(520)에 안착되며, 상기 2차성형블록(4)이 탈락되면서 충격을 받아 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 냉각안착부(520)와 상기 냉각이동부(510) 사이에 탄성부(530)를 포함한다.

상기 탄성부(530)는 스프링일 수 있으며, 스프링에 한정하지 않고 다양한 실시예가 가능하며, 상기 2차성형블록(4)의 무게에 자연스럽게 수축할 정도의 탄성이 권장되지만 이에 한정하지는 않는다.

아울러, 상기 냉각부(500)는 상기 냉각이동부(510) 상에서 이동시키며 상기 2차성형블록(4)을 냉각시켜 완제품(5)을 형성하며, 냉각을 위한 냉각장치가 구비될 수 있으나, 자연 냉각방식이 권장된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 상기 벽돌 제조장치를 제어하는 제어부(600)를 포함한다.

상기 제어부(600)는 프로그램 가능 논리 제어장치(PLC, Programmable Logic Controller)가 권장된다.

즉, 본 발명에 따른 벽돌 제조장치의 압출부(100), 1차성형부(200), 가열부(300), 2차성형부(400) 및 냉각부(500)는 각각 이동속도 및 공정시간이 상이하므로, 상기 제어부(600)는 프로그램 가능 논리 제어장치의 제어에 의한 정확한 제조공정이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 제어부(600)는 프로그램 가능 논리 제어장치로 제어함으로써, 건조 및 소성을 위해 정체가 발생하는 기존의 벽돌 제조방법과는 달리, 연속적인 벽돌의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 정확하고 완성도가 높은 벽돌을 제조할 수 있다.

<실시예 1>

상기에 기재된 본 발명에 따른 벽돌 제조장치는 상기 이동장치(410)가 상기 반고체블록(3)을 상기 2차성형부몸체(420) 상부에서 상기 압착홈(421)으로 탈락시킴과 동시에 상기 압착판(430)이 상부에서 압착하여 상기 2차성형블록(4)으로 성형하는 것이 권장된다.

상기에 기재된 방법은 상기 반고체블록(3)을 일정형태의 압착홈(421)에 안착시킴과 동시에 압착함으로써, 형태유지가 용이한 장점이 있다.

다만, 상기에 기재된 방법은 상기 이동장치(410)와 상기 압착판(430)의 동선이 겹침으로써, 벽돌의 제조공정의 정확하고 효율적인 검사를 위해 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 압착판(430)을 상기 이동장치(410)와 동선이 겹치지 않게 형성할 수 있다.

이 때, 상기 반고체블록(3)이 상기 압착홈(421)에 안착되어 일정시간이 흐르게 되면, 서서히 식어감에 따라 울퉁불퉁한 2차성형블록(4)으로 성형될 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 압착판(430)은 안착된 상기 반고체블록(3)의 성형이 가능한 시간 내에 구비되는 것이 권장된다.

<실시예 2>

벽돌은 사용하고자 하는 목적 및 형태에 따라 다양하게 분류되며, 벽돌의 형태 또한 일반적인 사각형의 벽돌이 있는 반면, 다수의 중공이 형성된 벽돌도 많이 제조되고 있다.

상기에 기재된 벽돌의 완제품(5)의 다수의 중공이 형성된 벽돌을 형성하기 위해서는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 압출부(100) 내에 형성하고자 하는 중공의 크기 및 수에 맞게 1차성형기둥(120)이 형성될 수 있다.

아울러, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 2차성형부(400)의 상기 인출부(422) 상부면에 형성하고자 하는 중공의 크기 및 수에 맞게 2차성형기둥(422-1)을 형성할 수 있다.

상기에 기재된 상기 1차성형기둥(120) 및 2차성형기둥(422-1)이 구비되는 수는 제한하지 않으나, 벽돌원료(1)가 변형이 쉬운 젤 형태의 반고체블록(3)으로 형성되었다가 2차성형블록(4)으로 형성되므로 상기 1차성형기둥(120) 및 2차성형기둥(422-1)이 함께 구비되는 것이 권장된다.

이 때, 상기 압출부(100)에서는 중공이 횡방향으로 형성되지만, 횡방향으로 형성된 중공은 상기 2차성형부(400)에서의 압착에 의해 중공이 무너질 수 있으므로, 상기 2차성형부(400)에서는 중공이 종방향으로 형성되도록 위치시키는 것이 권장된다.

즉, 중공이 종방향으로 형성되도록 위치를 변형시켜주는 위치변동장치의 구비가 권장되며, 상기의 위치변동장치의 구비가 여의치 않을 경우, 상기 이동장치(410)의 블록고정부(412-1)를 회전시켜 상기 반고체블록(3)의 중공의 위치를 횡방향에서 종방향으로 위치시켜 상기 인출부(422)의 상기 2차성형기둥(422-1)에 맞게 안착시킬 수 있는 등 다양한 실시예가 가능하다.

다시 말해, 상기 1차성형기둥(120) 및 2차성형기둥(422-1)은 제조하고자 하는 벽돌의 형태에 따라 다양하게 구비될 수 있으므로, 다양한 형태의 중공이 형성된 벽돌을 제조할 수 있는 장점이 있다.

100 : 압출부
110 : 압출이동부
120 : 1차성형기둥
200 : 1차성형부
210 : 1차성형이동부
300 : 가열부
310 : 가열이동부
320 : 안착부
400 : 2차성형부
410 : 이동장치
411 : 고정부
411-1 : 스퍼기어
411-2 :　보조기어
412 : 이동부
412-1 : 블록고정부
412-2 : 이동기어
420 : 2차성형부몸체
421 : 압착홈
422 : 인출부
422-1 : 2차성형기둥
430 : 압착판
500 : 냉각부
510 : 냉각이동부
520 : 냉각안착부
530 :　탄성부
600 : 제어부
1 : 벽돌원료
2 : 1차성형블록
3 : 반고체블록
4 : 2차성형블록
5：완제품

Claims

벽돌원료(1)를 혼합하고 압출하여 압출된 상기 벽돌원료(1)를 압출이동부(110)를 통해 토출하는 압출부(100);
상기 압출이동부(110)와 일단이 맞닿는 1차성형이동부(210)를 포함하며, 상기 압출부(100)로부터 압출된 상기 벽돌원료(1)를 공급받아 단락하여 일정한 형태의 1차성형블록(2)을 형성하는 1차성형부(200);
일단이 상기 1차성형이동부(210) 타단과 맞닿는 가열이동부(310)를 포함하며, 상기 1차성형부(200)로부터 상기 1차성형블록(2)을 공급받아 가열하여 반고체상태의 반고체블록(3)을 형성하는 가열부(300);
일단이 상기 가열이동부(310) 타단과 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 가열부(300)로부터 상기 반고체블록(3)을 이동장치(410)를 통해 공급받되, 상기 반고체블록(3)을 압착하여 일정한 형태의 2차성형블록(4)을 형성하는 2차성형부(400); 및
상기 2차성형부(400) 하부에 형성되는 냉각이동부(510)를 포함하며, 상기 2차성형부(400)로부터 상기 2차성형블록(4)을 공급받아 냉각시켜 완제품(5)을 형성하는 냉각부(500);를 포함하되,
상기 2차성형부(400)는
시계방향 또는 반시계방향으로 회전 가능한 2차성형부몸체(420)와,
상기 2차성형부몸체(420) 끝단에 다수 구비되며, 상기 이동장치(410)에서 탈락된 상기 반고체블록(3)이 안착되는 압착홈(421)과,
상기 2차성형부몸체(420) 상부에 형성되며, 상기 압착홈(421)에 안착된 상기 반고체블록(3)을 상부에서 압착하여 상기 2차성형블록(4)으로 형성하는 압착판(430)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 가열부(300)는
터널 형태의 소성로이되,
상기 가열이동부(310) 상에 구비되어 함께 이동되는 안착부(320)를 포함하며, 상기 안착부(320)는 상기 1차성형블록(2)이 안착되어 상기 가열부(300) 내를 통과하며 가열되어 상기 반고체블록(3)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 이동장치(410)는
상기 가열이동부(310) 타단과 상기 2차성형부(400) 사이에 형성되며, 동력을 전달받아 회전하는 스퍼기어(411-1)와, 상기 스퍼기어(411-1) 양측에 구비되어 상기 스퍼기어(411-1)의 회전에 대응하여 회전하는 보조기어(411-2)를 포함하는 고정부(411); 및
상기 보조기어(411-2)와 연결되는 연결부를 통해 상기 보조기어(411-2)의 회전에 대응하여 회전하는 한 쌍의 이동기어(412-2)와, 상기 이동기어(412-2) 사이에 구비되어 상기 반고체블록(3)을 고정 또는 탈락시키는 블록고정부(412-1)를 포함하는 이동부(412);를 포함하며,
상기 이동부(412)는 상기 고정부(411)의 동작에 대응하여 상기 고정부(411)를 기준으로 좌우로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
제 3항에 있어서,
상기 이동부(412)는
상기 가열이동부(310) 타단과 상기 2차성형부(400) 중앙 상부로 이동되되,
상기 가열이동부(310) 타단에서 상기 블록고정부(412-1))가 상기 반고체블록(3)을 고정하고, 상기 2차성형부(400) 중앙 상부에서 상기 블록고정부(412-1)가 상기 반고체블록(3)을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 압착홈(421)은
상기 압착홈(421) 하단에 형성되는 인출부(422)를 포함하며, 상기 인출부(422)는 상하방향 이동 가능하게 형성되어 상기 압착홈(421)에서 형성된 상기 2차성형블록(4)을 인출시키는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 냉각이동부(510)는
상기 2차성형블록(4)이 안착되는 냉각안착부(520)를 포함하되, 상기 냉각이동부(510)와 상기 냉각안착부(520) 사이에 탄성부(530)가 구비되는 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 벽돌 제조장치는
상기 벽돌 제조장치의 제어를 위한 제어부(600)를 포함하되, 상기 제어부(600)는 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controller, PLC)인 것을 특징으로 하는 벽돌 제조장치.