KR100872205B1

KR100872205B1 - 환경친화 구조물 생산장치 및 방법

Info

Publication number: KR100872205B1
Application number: KR1020080086019A
Authority: KR
Inventors: 이군
Original assignee: (주) 반도체 통신
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2008-12-05
Anticipated expiration: 2028-09-01

Abstract

본 발명은 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 관한 것으로, 내구성이 우수하면서도 대형화 및 대량 생산이 가능한 환경친화 구조물을 생산할 수 있는 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 환경친화 구조물 생산 장치는 다수의 수직지지대, 수평지지대 및 대각선 지지대들이 연결되고, 수직 지지대에는 이동바퀴가 연결되며, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 하부 성형홈들이 형성된 하형틀; 상기 하형틀의 상측으로 호이스트에 의해 위치가 가변되어 상기 하형틀과 결합하며 상기 하형틀과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 상부 성형홈들이 형성된 상형틀; 상기 상형틀과 하형틀 사이의 공간부에 상기 상형틀 내측면 및 하형틀 내측면과 소정간격 이격되어 위치하는 구조물 원재료; 그리고, 상기 구조물 원재료를 제 1 이동 로프에 연결하여 상기 하형틀과 상형틀사이의 공간부로 이동시키는 제 1 후크와, 상기 구조물 원재료가 상기 하형틀상에 이동된 후 상기 상형틀을 제 2 이동 로프에 연결하여 상기 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 이동시키는 제 2 후크를 갖는 호이스트; 를 포함하여 구성된다.

따라서 본 발명 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 의하면 공해문제를 최소화하고, 견고하며, 저렴하고, 친환경적이면서도 대량생산 및 대형화가 용이한 환경친화 구조물을 생산할 수 있는 장점이 있다.

환경친화 구조물, 폴리우레탄

Description

환경친화 구조물 생산장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ENVIRONMENTAL-FRIENDLY FABRIC}

본 발명은 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 관한 것으로, 내구성이 우수하면서도 대형화 및 대량 생산이 가능한 환경친화 구조물을 생산할 수 있는 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지면이나 보도블럭 및 노면의 일측에는 가로등이나 전신주가 설치되어 있다. 또한, 지방의 경우에는 마을이나 집들이 군데군데 모여 있는 경우 노면이 아닌 논, 밭을 가로질러 전신주가 설치되기도 한다.

이러한 가로등의 경우 일정강도 이상을 가져야 하는 특성상 주철, 주강 또는 알루미늄 등의 금속재로 전체 몸체를 이루고 있다.

이와 같은 금속재 특성상 그 미관을 보다 화려하고 예술적으로 바꾸어 나가고 있으나, 그렇다 하더라도 인도 또는 산책로 등을 걷는 보행자뿐만 아니라, 도로를 통해 차량을 운행하는 운전자들은 인공적인 느낌을 갖게 된다.

지방 역시도 점차로 도시화함에 따라 대부분 콘크리트 건물 일색이므로 삭막하다는 느낌을 지우기 어려워 최근에는 환경친화적인 가로등이나 전신주가 연구/개발되고 있다.

이와 같은 환경친화 구조물은 그 외피를 실리콘이나 FRP(fiberglass reinforced plastics) 등의 재질로 구성하고 있다.

여기서, 실리콘(silicone)은 규소와 산소로 이뤄진 고분자 화합물이다. 즉 실리콘(silicone)은 유기기가 포함된 규소가 실록산 결합(Si-O-Si)에 의해 연결되어 생성된 폴리머로써, 유기(有機) 규소중합물. 규소수지라고도 하며, 영어명은 실리콘으로, 실리콘수지라고 할 때는 수지상인 것에 한정하는 경우도 있다. 화학식에 나타낸 R, R′ 또는 중합도의 변화에 의해서 유상(油狀;실리콘유), 고무상(실리콘고무), 수지상(좁은 의미의 실리콘수지)으로 다양하게 변화한다. 또, 중심원소인 규소는 실리콘으로 표현된다.

규소수지는 주사슬에 탄소를 포함하지 않고 규소-산소결합(실록산결합)으로 이루어져 있는 것이 특징이며, 일반적으로 분자사슬은 유연하고 내열성이 비교적 높다(최고 250℃).

따라서 오일 또는 고무로서 사용되는 경우는 노르말사슬의 고분자로 되지만, 접착제·밀폐제·수지로서 사용되는 경우에는 불포화결합을 도입하고 경화제를 첨가하여 다리걸침시키거나, 실란(수소화규소) 화합물을 혼성중합하여 다리걸침을 이루는 구조를 만들기 쉽도록 해야 한다.

규소수지는 1940년 미국의 코닝글라스사의 설리번과 하이드에 의해 처음으로 만들어졌으며, 그 후 다우케미컬사와 코닝글라스사의 합병회사인 다우코닝사에 의해 44년 공업화가 시작되었다. 더욱이 제너럴일렉트릭(GE)사의 E.G. 로쇼가 규소와 염화알킬에 의한 직접합성법을 개발, 이 방법에 기초하여 GE사가 47년 이후 기업화하였다.

이와 같은 실리콘 제조법은 규소에 로쇼가 발견한 방법으로 할로겐화알킬을 반응시킨다. 구체적으로는 규소와 구리의 합금을 만들고 이것을 230∼290℃로 가열하여 염화메틸가스를 통과시킨다. 얻어진 디메틸디클로로실란을 주로 한 반응혼합물을 증류하여 분리한다.

부생성물로서 트리메틸클로로실란과 메틸트리클로로실란이 생성된다. 중합이 쉬우며, 산성인 물속에 넣음으로써 디메틸디실란을 거쳐 폴리디메틸실록산이 된다.

혼성중합은 중합할 때 동시에 제 2 성분을 첨가해서 반응을 일으킨다. 중합도는 트리메틸클로로실란의 첨가에 의해 조절하고 저중합도의 규소수지를 필요로 할 경우에는 다량 첨가하면 된다.

일반적으로 실리콘유는 비교적 저중합도의 노르말사슬모양의 폴리디메틸실록산이다. 화학적으로 안정하며 발수성(撥水性)도 있고, 온도에 따라 점성도가 변화하지 않아서 저온에서도 굳지 않는다.

따라서 윤활유·발수제·절연유에 적당하다. 또, 표면장력이 낮은 이점(利點)을 살려서 소포제(消泡劑), 플라스틱금형(金型)의 이형제(離型劑)로서도 사용된다. 메틸기의 일부를 페닐기로 치환하면 내열성이 향상되고 증기압도 낮아지기 때 문에 고온절연유나 진공펌프유에 적합하다. 실리콘유에 스테아르산나트륨 등을 혼합한 가공품이 실리콘그리스인데, 휘발성이 적고 응고점이 낮으므로 고진공용 그리스, 항공기의 점화전용(點火栓用) 그리스 등으로 이용된다.

고분자량(중합도 2000 이상)의 폴리디메틸실록산은 고무상태의 고체가 된다. 이 고무는 과산화벤조일 등에 의해 가황(加黃)할 수 있다. 내열성·저온특성이 우수하며(-60 ∼ -250℃에서 사용된다) 내오존성·내코로나성·내유성·내화학약품성도 있기 때문에 내열고무롤·튜브·패킹·전선·광섬유 피복 등에 사용된다. 생물학적으로 안정, 무독하므로 의료재료·생체대체품에도 이용된다.

그리고 실리콘수지(좁은 뜻)는 밀폐제 또는 접착제로서 고층건축물 외벽의 메지, 창유리 틀, 욕조, 냉동고, 자동차의 실(seal) 등에 사용된다. 분자 내에 불포화결합을 도입한 규소수지는 유리섬유, 무기충전제(filler), 경화제(硬化劑)를 혼합하여 압축성형 또는 주입성형법에 의해 가열경화시켜 성형품을 만든다. 유리섬유천에 규소수지를 함침시켜 적층품(積層品)을 만들어서 수지로도 이용한다.

이러한 성형품은 전기특성을 살려서 고온용 전자부품, 고온용 적층판(積層板), 내한성·내열성의 전자회로의 코팅재료 등으로 이용되고 있다. 또 규소수지도료는 전기절연, 내열도료로 쓰인다.

한편, FRP(fiberglass reinforced plastics)는 유리섬유강화 플라스틱인데, 복합소재의 가장 대표적인 물질로 유리섬유와 플라스틱이 있는데, 두 물질을 합성하여 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운 이상적인 물질로 만들어낸 인공적인 복합물입니다.

유리는 깨어지기 쉽지만 유리를 머리카락보다 더 가늘게 뽑아낼 경우 그 강도는 훨씬 강화된다. 이러한 가는 유리를 엮어서 섬유로 만들고 거기다가 플라스틱을 만들어내기 위해 수지를 첨부시킨 것이 FRP의 기본 제조 과정이다.

현대의 사회에서 FRP는 FRP가 가진 고유한 특성 덕분에 여러 분야에서 이용된다. 즉, 강철보다 강하지만, 비중은 3분의 1이므로 FRP로 비행기 기체를 만들 경우 그 효율은 철에 비해 훨씬 크고, 또한, 녹슬지 않는 영구적인 내구성 덕분에 배의 몸체, 욕조, 물탱크에도 사용되고 있다.

또한, 강한 탄력, 복원력으로 장대 높이뛰기의 바, 낚시대, 골프채 등의 영역에도 사용되며, 성형성이 좋아 마네킹, 자동차 부품, 인공위성 등에 이용되고 있다.

이와 같은 종래 환경친화 물질 중 실리콘으로 환경친화적인 가로등의 외피를 형성하는 방법을 간략하게 설명하면, 우선 가로등 몸체를 준비하고, 가로등 몸체에 수작업으로 액상의 실리콘을 골고루 바른다. 다시 말하면 실리콘을 가로등 몸체에 바르는 작업은 일일이 사람의 손을 거쳐야 한다.

따라서 이러한 실리콘을 이용하는 경우 가로등 몸체 제작 시 가로등 몸체가 크면 클수록 대형화와 대량생산이 어렵다는 문제가 있고, 생산단가 역시 인건비 문제 등에 따라 높아지는 문제가 있다. 또한 일반적인 실리콘으로 외피를 구성하는 경우 외부에 노출되는 특성상 비나 눈, 온도 변화 등에 손쉽게 변형되는 즉, 내구성에 문제가 있었다.

그리고, FRP로 환경친화적인 가로등의 외피를 구성하는 경우에는 유리섬유강화 플라스틱이라는 특성 때문에 공해문제가 발생하게 되고, 제품 생산시 발생되는 쓰레기에 의해 환경오염이 발생되며, 재활용이 어렵다는 문제가 있다. 특히, 재활용이 어렵기 때문에 사용 후 쓰레기로 되는 경우 환경오염을 발생시키게 되므로, 환경친화를 위한 초기의 취지와 더욱 어울리지 않는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 내구성이 우수하면서도 대형화 및 대량 생산이 가능한 환경친화 구조물을 생산할 수 있는 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 환경친화 구조물 생산 장치는, 다수의 수직지지대, 수평지지대 및 대각선 지지대들이 연결되고, 수직 지지대에는 이동바퀴가 연결되며, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 하부 성형홈들이 형성된 하형틀; 상기 하형틀의 상측으로 호이스트에 의해 위치가 가변되어 상기 하형틀과 결합하며 상기 하형틀과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 상부 성형홈들이 형성된 상형틀; 상기 상형틀과 하형틀 사이의 공간부에 상기 상형틀 내측면 및 하형틀 내측면과 소정간격 이격되어 위치하는 구조물 원재료; 그리고, 상기 구조물 원재료를 제 1 이동 로프에 연결하여 상기 하형틀과 상형틀 사이의 공간부로 이동시키는 제 1 후크와, 상기 구조물 원재료가 상기 하형틀상에 이동된 후 상기 상형틀을 제 2 이동 로프에 연결하여 상기 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 이동시키는 제 2 후크를 갖는 호이스트; 를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 구조물 원재료는 가로등이나 전신주로 사용되는 구조물인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구조물 원재료는 중공의 철골 구조물이고, 상기 철골 구조물에는 나뭇가지 구조물을 삽입하기 위한 돌출부가 더 구성되며, 상기 돌출부에는 상기 나뭇가지 구조물을 고정하기 위한 나사와, 나사홀이 더 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 하형틀과 상형틀은 각각 형틀의 내부를 구성하는 내부 형틀과 외부를 구성하는 외부 형틀의 이중 구조로 형성됨을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 장치.

한편, 상기 구조물 원재료의 일측에는 상기 구조물 원재료를 지상에 지지하기 위한 지지 홀이 형성된 지지대가 구성되며, 상기 지지대에는 지지홀 이외에 외부로부터 구조물 원재료와 하형틀 및 상형틀 사이의 공간부에 환경친화 조성물을 투입하기 위한 투입 홀이 구성된 것이 바람직하다.

한편 상기 투입 홀은 상기 환경친화 조성물을 발포하는 발포기 및 발포 조절기에서 발포되는 환경친화 조성물이 발포되는 발포호스와 연결되어 상기 환경친화 조성물이 발포되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 발포호스를 하면에 이동바퀴가 연결된 다수의 수직지지대가 형성되고, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 하부 성형홈이 형성된 하형틀과, 상기 하형틀의 상측으로 상기 하형틀과 결합하며 상기 하형틀과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 상부 성형홈들이 형성된 상형틀로 구성된 나뭇가지 생산장치에 연결하여 나뭇가지를 생산하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 상형틀과 하형틀에는 상기 상형틀과 하형틀을 체결하기 위한 한쌍의 클램프가 각각 구성됨이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 환경친화 구조물 생산 방법은, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비하는 단계; 호이스트를 이용하여 하형틀상에 구조물 원재료를 이동하는 단계; 상기 호이스트를 이용하여 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 상형틀을 이동시키는 단계; 상기 하형틀과 상형틀을 체결하는 단계; 상기 체결된 하형틀과 상형틀 사이의 공간부에 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시키는 단계; 상기 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리하는 단계; 그리고, 상기 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성하는 단계; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 환경친화 구조물 생산 방법은 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비하는 단계; 하형틀의 주입구상에 중공의 파이프를 형성하는 단계; 상기 호이스트를 이용하여 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 상형틀을 이동시키는 단계; 상기 하형틀과 상형틀을 체결하는 단계; 상기 체결된 하형틀과 상형틀 사이에 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시키는 단계; 상기 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리하는 단계; 그리고, 상기 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성하는 단계; 를 포함한다.

여기서, 상기 중공의 파이프에는 배선을 위한 배선홀이 더 형성됨이 바람직하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 환경친화 구조물을 생산함에 있어 성형틀과 호이스트를 이용함으로써 대형화가 가능한 환경친화 구조물을 생산할 수 있다.

둘째, 우레탄 발포기를 이용하여 환경친화 구조물을 성형함으로써 수작업으로 생산하는 경우에 비해 대량 생산이 가능하고, 인건비 절감에 따라 생산단가를 낮출 수 있다.

셋째, 대량생산이 가능해짐으로써 환경친화 구조물의 생산 단가를 낮출 수 있다.

넷째, 별도의 실리콘을 이용함으로써 일반 실리콘을 이용해 생산한 경우에 비해 비나, 눈, 온도 변화 등에 대한 내구성이 향상된 환경친화 구조물을 생산할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 환경친화 구조물 생산 장치 및 방법을 설명하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하여, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

또한 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 환경친화 구조물 생산 장치 및 생산공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2에 나타낸 환경친화 구조물 생산장치의 A-A'선 단면도이고, 도 5는 도 2에 나타낸 환경친화 구조물 생산장치에서 환경친화 우레탄을 발포한 상태의 A-A' 선 단면도이다.

본 발명에 따른 환경친화 구조물 생산장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이 하면에 다수의 수직지지대(20), 수평지지대(21) 및 대각선 지지대(22)들이 연결되고, 수직 지지대(20)에는 이동바퀴(30)가 연결되며, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 하부 성형홈(13)들이 형성된 하형틀(10)과, 상기 하형틀(10)의 상측으로 호이스트(80)에 의해 위치가 가변되어 상기 하형틀(10)과 결합하며 상기 하형틀(10)과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 상부 성형홈(62)들이 형성된 상형틀(60)과, 상기 상형틀(60)과 하형틀(10) 사이의 공간부에 상기 상형틀(60) 내측면 및 하형틀(10) 내측면과 소정간격 이격되어 위치하는 구조물 원재료(50)와, 상기 구조물 원재료(50)를 제 1 이동 로프(120)에 연결하여 상기 하형틀(10)과 상형틀(60)사이의 공간부(70)로 이동시키는 제 1 후크(110)와, 상기 구조물 원재료(50)가 상기 하형틀(10)상에 이동된 후 상기 상형틀(60)을 제 2 이동 로프(100)에 연결하여 상기 구조물 원재료(50)상에서 상기 하형틀(10)과 마주보도록 이동시키는 제 2 후크(90)를 갖는 호이스트(80)를 포함하여 구성된다.

여기서, 구조물 원재료(50)는 가로등이나 전신주로 사용되는 구조물이고, 미설명 부호 54는 후술되는 나뭇가지를 삽입하기 위한 돌출부(54)이며, 55는 나뭇가지를 고정하기 위한 나사이고, 56은 나사(55)가 삽입되는 나사홀(hole)이다.

이와 같은 구조물 원재료(50)는 원재료 내부뿐 아니라 돌출부(54) 역시 중공(中空)의 형태를 갖고 있다. 이와 같은 중공의 형태를 갖고 있는 이유는 무게를 줄임은 물론 가로등으로 이용하는 경우 전기배선을 내부로 할 수 있도록 하기 위해서이다.

한편 돌출부(54)와 나사(55) 및 나사홀(56)은 방수천(57)으로 감싸놓는다. 이는 후술하는 환경친화 조성물 투입시 환경친화 조성물이 구조물 원재료(50)내부로 흘러들어가는 것을 방지하기 위한 것이다.

구조물 원재료(50)의 일측에는 구조물 원재료(50)를 지상에 지지하기 위한 지지 홀(53)이 형성된 지지대(51)가 구성되며, 지지대(51)에는 지지홀(53)이외에 외부로부터 구조물 원재료(50)와 하형틀(10) 및 상형틀(60) 사이의 공간부(70)에 환경친화 조성물을 투입하기 위한 투입홀(52)이 구성된다. 한편 상형틀(60)과 투입 홀(52) 사이에는 공기 배출구(71)가 구성되도록 할 수 있다. 이와 같은 공기 배출구(71)은 공간부(70)내부에 환경친화 조성물을 투입할 때 공간부(70) 내부의 공기가 배출되도록 함으로써 환경친화 조성물이 공간부(70) 내부에 완벽하게 주입되도록 한다.

그리고 하형틀(10)과 상형틀(60)에는 하형틀(10)과 상형틀(60)을 체결하기 위한 한쌍의 클램프(40)(41)가 각각 형성된다.

다시 말하면, 상형틀(60)은 호이스트(80)의 제 2 후크(90)를 이동시켜 하형틀(10)의 설정된 위치에 안착된 후 암수 클램프(40)(41)에 의해 쉽게 분리되지 않도록 체결(결합)된다. 이때, 하형틀(10)과 상형틀(60)의 그 결합되는 면에 각각 하형 걸림턱(11)과 상형 걸림턱(61)이 형성되어 상형틀(60)이 하형틀(10)에 쉽게 안착되도록 한다.

또한, 상형틀(60)과 구조물 원재료(50)는 각각 고리(130)(131)가 구성되어 제 1 후크(110)나 제 2 후크(90)에 의해 용이하게 이동되도록 한다.

이와 같이 상형틀(60)이 하형틀(10)에 안착 및 체결된 후, 도 2에 나타낸 바와 같은 발포기(200) 및 발포 조절기(210)에서 환경친화 조성물을 발포호스(220)를 통해 발포하며, 발포호스(220)를 통해 발포되는 환경친화 조성물은 구조물 원재료(50)의 투입 홀(52)을 통해 공간부(70)로 발포(주입)된다.

이와 같은 환경친화 조성물 주입 후 설정된 시간이 경과된 후 상형틀(60)을 분리시키면 도 3에 나타낸 바와 같이 구조물 원재료에 환경친화 조성물이 경화된 주기둥 구조물(140)이 완성된다.

한편, 도 2에서 구조물 원재료(50)와, 하형틀(10) 및 상형틀(60)의 결합상태에 대한 단면도는 도 4에 나타낸 바와 같고, 구조물 원재료(50)와, 하형틀(10), 상 형틀(60)이 결합된 상태에서 환경친화 조성물을 발포(주입)한 상태에 대한 단면도는 도 5에 나타낸 바와 같다.

한편, 도 6은 본 발명 다른 예에 따른 상형틀과 하형틀을 나타낸 것으로, 상형틀(10)과 하형틀(60)을 하형틀 중 내부를 구성하는 제 1 하형틀(10)과, 하형틀 중 외부를 구성하는 제 2 하형틀(10a)로 구성하고, 상형틀 중 내부를 구성하는 제 1 상형틀(60)과, 상형틀 중 외부를 구성하는 제 2 하형틀(60a)의 이중으로 구성한 것이다.

여기서, 도 1 내지 도 5에서의 상형틀(10)과 하형틀(60)의 재료를 실리콘이라 하는 경우, 본 발명 다른 예에 따른 상형틀과 하형틀에서는 하형틀 중 내부를 구성하는 제 1 하형틀(10)과, 제 1 상형틀(60)은 구조물의 외형을 용이하게 형성할 수 있는 연질의 실리콘 몰드를 이용하고, 외부를 구성하는 제 2 하형틀(10a)과 제 2 상형틀(60a)은 상형틀과 하형틀을 단단하게 고정할 수 있도록 제 1 하형틀(10)이나 제 1 상형틀(60)보다 경질의 실리콘 몰드로 구성함이 바람직하다.

즉, 상기 하형틀(60)과 상형틀(10)은 각각 형틀의 내부를 구성하는 내부 형틀과 외부를 구성하는 외부 형틀의 이중 구조로 형성된다.

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 환경친화 구조물 중 나뭇가지 생산장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 환경친화 구조물 솔가지를 나타낸 도면이며, 도 10은 도 8에 나타낸 나뭇가지 생산장치의 상형틀과 하형틀을 결합한 상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10에 나타낸 나뭇가지 생산장치의 상형틀과 하형틀을 결합한 상태의 B-B'선 단면도이고, 도 12는 도 10에 나타낸 생산장치의 상형틀과 하형틀에 솔가지를 삽입한 모습을 나타낸 도면이며, 도 13은 나뭇가지 생산장치를 통해 생산한 나뭇가지를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 환경친화 구조물 중 나뭇가지 생산장치는 도 7에 나타낸 바와 같이, 하면에 이동바퀴(310)가 연결된 다수의 수직지지대(320)가 형성되고, 상면 일측이 개방되고, 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 하부 성형홈(330)이 형성된 하형틀(300)과, 상기 하형틀(300)의 상측으로 상기 하형틀(300)과 결합하며 상기 하형틀(300)과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 상부 성형홈(도시되지 않음)들이 형성된 상형틀(400)로 구성된다. 여기서 하형틀(300)의 일측에는 주입구(340)가 구성되는데, 이와 같은 주입구(340)에는 도 8에서와 같이 나뭇가지를 주기둥 구조물(140)의 돌출부(54)와 결합하기 위한 중공의 파이프(500)와 결합홀(hole)(510)이 형성된다. 이와 같은 중공의 파이프(500)는 돌출부(54)에 삽입되고, 돌출부(54)에 구성된 나사(55)와 파이프(500)의 결합홀(510)에 의해 돌출부(54)에 고정된다.

이와 같은 파이프(500)가 형성된 상태에서 도 9에 나타낸 바와 같은 솔잎 모양의 잎가지 부재(600)를 도 10에 나타낸 바와 같이 상형틀(400)을 하형틀(300)에 안착한 상태에서 상형틀(400)과 하형틀(300)을 결합하기 전에 도 12에 나타낸 바와 같이 하형틀(300)과 상형틀(400) 사이로 밀어 넣는다.

이때, 잎가지 부재(600) 중 하형틀(300)과 상형틀(400) 사이로 밀어 넣어지는 부분의 잔가지 부재(610)를 구부려서 밀어넣는 경우에는 후술하는 환경친화 조성물 주입시, 하형틀(300)과 상형틀(400) 사이에서 보다 높은 결합력을 얻을 수 있다.

한편, 도 10에 나타낸 나뭇가지 생산장치의 상형틀과 하형틀을 결합한 상태의 B-B'선 단면을 보면, 중공의 파이프(500)가 주입구(340) 중 하형틀(300)의 주입구에는 밀착되어 있지만, 상형틀(400)과의 사이에는 공기 배출구(800)가 형성된다. 이와 같은 공기 배출구(800) 역시 하형틀(300)과 상형틀(400) 사이의 공간에 환경친화 조성물을 투입할 때 내부의 공기가 배출될 수 있도록 환경친화 조성물이 하형틀(300)과 상형틀(400) 사이에서 완벽하게 주입되도록 함을 알 수 있다.

이와 같은 나뭇가지 생산장치의 경우 그 크기가 가로등의 경우에 비해 작으므로 호이스트를 이용하는 것에 대하여는 도시되지 않고 있다.

물론, 나뭇가지의 크기가 큰 경우 호이스트를 이용할 수 있음은 당업자라면 자명하다 할 것이다. 이와 같은 나뭇가지 생산장치의 경우에는 암수 클램프나 전용 클립(도시하지 않음)과 같은 체결부재를 통해 체결시킬 수 있다.

이어, 일측 주입구(340)의 중공의 파이프(500)를 통해 환경친화 조성물을 주입하고, 경화한 후 암수 클램프나 전용 클립을 분리시키면 도 13에 나타낸 바와 같이 잎가지 부재가 형성된 나뭇가지 구조물(700)이 완성된다.

도 14는 본 발명 나뭇가지 생산장치 중 가로등이 형성되는 나뭇가지에서의 배선 형성을 위한 파이프 삽입 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명 나뭇가지를 가로등으로 이용하는 경우 나뭇가지 중 1 내지 2 개의 나뭇가지에는 가로등(도 15 900 참조)이 설치되는데 이때, 가로등을 설치하기 위해서는 해당 나뭇가지까지 배선이 형성되어야 하고, 배선이 완벽하게 보호되기 위해서는 배선이 형성될 위치까지의 길이를 갖는 파이프(500)가 필요하고, 해당 파이프(500)에는 배선홀(520)이 형성되어야 한다. 물론, 이와 같은 배선홀(520)에도 환경친화 조성물이 주입되는 것을 방지하기 위하여 방수천으로 막아 놓게 된다.

한편 도 3에 나타낸 바와 같은 주기둥 구조물(140)과 도 13에 나타낸 나뭇가지 구조물(700)은 도 15에 나타낸 바와 같은 결합상태로 나타낼 수 있다. 다시 말하면 주기둥과 잎가지 부재를 포함하는 나뭇가지를 결합시킨 상태를 나타내고 있다.

여기서, 도 15에 나타낸 나뭇가지 결합 상태 중 C-C' 선 단면도를 나타낸 도 16을 보면, 돌출부(54)의 나사(55)에 의해 중공의 파이프(500)가 돌출부(54)에 삽입되고, 돌출부(54)에 구성된 나사(55)와 파이프(500)의 결합홀(510)에 의해 돌출부(54)에 고정됨을 알 수 있다.

그리고 본 발명 환경친화 구조물에서 이용되는 환경친화 조성물은 일반적인 실리콘을 이용할 수도 있지만, 별도의 폴리우레탄 조성물을 이용하였다.

이때, 도 3에 나타낸 인조목 형태의 주기둥을 형성하는 경우에는, 디페닐메틸렌 디이소시아네이트(diphenylmethylene diisocyanate) 79 내지 81 중량%와, 모디파이 디이소시아네이트(Modifi Diisocyanate) 9.5 내지 10.5 중량% 및 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol) 9.5 내지 10.5 중량% 를 혼합한 제 1 혼합물 51 내지 55중량%와, 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol) 94.75 내지 95.25중량%와, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 0.95 내지 1.05중량%와, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMEG) 0.95 내지 1.05중량%와, 트리에틸렌디아민(Tri ethylenediamine) 0.45 내지 0.55 중량%와, 1.4부탄디올(1-4 Butane diol) 0.95 내지 1.05중량%와, 발포첨가제 1.45 내지 1.55중량%를 혼합한 제 2 혼합물 45 내지 49 중량%를 혼합하여 조성된 폴리우레탄 조성물을 이용한다.

한편 도 13에 나타낸 나뭇가지를 형성하는 경우에는, 디페닐메틸렌 디이소시아네이트(diphenylmethylene diisocyanate) 28 내지 32 중량%와, 모디파이 디이소시아네이트(Modifi Diisocyanate) 28 내지 30 중량% 및 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol) 40 내지 42 중량%를 혼합한 제 1 혼합물 53 내지 60중량%와, 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol) 42 내지 46중량%와, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 11 내지 13중량%와, 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMEG) 35.45 내지 36.55중량%와, 트리에틸렌디아민(Tri ethylenediamine) 0.95 내지 1.05 중량%와, 1.4부탄디올(1-4 Butane diol) 1.9 내지 2.1중량%와, 발포첨가제 4.7 내지 5.3중량%를 혼합한 제 2 혼합물 40 내지 47 중량%를 혼합하여 조성된 폴리우레탄 조성물을 이용한다.

이와 같은 조성물의 경우 주입 후 15 내지 30분 정도 경과하면 주기둥이나 나뭇가지 구조물의 완성품이 성형되고, 탈형할 수 있다.

도 17은 본 발명에 일 예에 따른 환경친화 구조물 생산 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명 일 예에 따른 환경친화 구조물 생산 방법은 환경친화 구조물 중 주기둥을 생산하는 방법을 설명하기 위한 것으로, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비한다(S10).

이어 호이스트를 이용하여 하형틀상에 구조물 원재료를 이동한다(S20).

그 다음 호이스트를 이용하여 구조물 원재료상에서 하형틀과 마주보도록 상형틀을 이동시킨다(S30).

그리고 하형틀과 상형틀을 체결한다(S40). 이때, 하형틀과 상형틀 각각에 형성된 암수 클램프를 이용하여 체결함이 바람직하다.

그 다음 체결된 하형틀과 상형틀 사이의 공간부에 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시킨다(S50). 이때, 환경친화 우레탄이 구조물 원재료에 접착되면서 경화된다.

이어 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리한다(S60).

그리고 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성한다(S70).

도 18은 본 발명 다른 예에 따른 환경친화 구조물 생산 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명 다른 예에 따른 환경친화 구조물 생산 방법은 환경친화 구조물 중 나뭇가지 생산방법을 설명하기 위한 것으로, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비한다(S100).

이어, 하형틀 주입구에 중공의 파이프를 위치시킨다(S110).

하형틀에 상형틀을 안착시킨다(S120).

하형틀과 상형틀 사이에 잎가지 부재를 삽입한다(S130).

그리고 하형틀과 상형틀을 체결부재(암수 클램프, 전용 클립 등)를 이용하여 체결한다(S140).

그 다음 파이프를 통해 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시킨다(S150). 이때, 환경친화 우레탄은 파이프에도 함께 접착된다.

이어 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리한다(S160).

그리고 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성한다(S170).

이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 환경친화 구조물 생산 장치 및 생산공정을 설명하기 위한 도면,

도 4는 도 2에 나타낸 환경친화 구조물 생산장치의 A-A'선 단면도,

도 5는 도 2에 나타낸 환경친화 구조물 생산장치에서 환경친화 우레탄을 발포한 상태의 A-A' 선 단면도,

도 6은 본 발명 다른 예에 따른 상형틀과 하형틀을 나타낸 도면,

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 환경친화 구조물 중 나뭇가지 생산장치를 설명하기 위한 도면,

도 9는 본 발명에 따른 환경친화 구조물 솔가지를 나타낸 도면,

도 10은 도 8에 나타낸 나뭇가지 생산장치의 상형틀과 하형틀을 결합한 상태을 나타낸 도면,

도 11은 도 10에 나타낸 나뭇가지 생산장치의 상형틀과 하형틀을 결합한 상태의 B-B'선 단면도,

도 12는 도 10에 나타낸 생산장치의 상형틀과 하형틀에 솔가지를 삽입한 모습을 나타낸 도면,

도 13은 나뭇가지 생산장치를 통해 생산한 나뭇가지를 나타낸 도면,

도 14는 본 발명 나뭇가지 생산장치 중 가로등이 형성되는 나뭇가지에서의 배선 형성을 위한 파이프 삽입 상태를 나타낸 도면,

도 15는 도 3에 나타낸 주기둥 구조물과 도 13에 나타낸 나뭇가지 구조물의 결합상태를 나타낸 도면,

도 16은 도 15에 나타낸 주기둥 구조물과 나뭇가지 구조물이 결합된 상태의 C-C' 선 단면도

도 17은 본 발명 일 예에 따른 환경친화 구조물 생산 방법을 설명하기 위한 플로우차트,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 300 : 하형틀 20,21,22 : 지지대

30, 310 : 이동바퀴 40,41 : 클램프

50 : 구조물 원재료 60, 400 : 상형틀

70 : 공간부 80 : 호이스트

90, 110 : 후크 100, 120 : 이동 로프

130,131 : 고리 140 : 주기둥 구조물

200 : 발포기 210 : 발포 조절기

220 : 발포호스 320 : 수직지지대

330 : 성형홈 340 : 주입구

500 : 파이프 600 : 잎가지 부재

700 : 나뭇가지 구조물 800 : 공기 배출구

Claims

다수의 수직지지대, 수평지지대 및 대각선 지지대들이 연결되고, 수직 지지대에는 이동바퀴가 연결되며, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 하부 성형홈들이 형성된 하형틀;

상기 하형틀의 상측으로 호이스트에 의해 위치가 가변되어 상기 하형틀과 결합하며 상기 하형틀과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 다수의 상부 성형홈들이 형성된 상형틀;

상기 상형틀과 하형틀 사이의 공간부에 상기 상형틀 내측면 및 하형틀 내측면과 소정간격 이격되어 위치하는 구조물 원재료; 그리고,

상기 구조물 원재료를 제 1 이동 로프에 연결하여 상기 하형틀과 상형틀사이의 공간부로 이동시키는 제 1 후크와, 상기 구조물 원재료가 상기 하형틀상에 이동된 후 상기 상형틀을 제 2 이동 로프에 연결하여 상기 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 이동시키는 제 2 후크를 갖는 호이스트; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구조물 원재료는 가로등 또는 전신주로 사용되는 구조물인 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구조물 원재료는 중공의 철골 구조물이고, 상기 철골 구조물에는 나뭇가지 구조물을 삽입하기 위한 돌출부가 더 구성되며, 상기 돌출부에는 상기 나뭇가지 구조물을 고정하기 위한 나사와, 나사홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하형틀과 상형틀은 각각 형틀의 내부를 구성하는 내부 형틀과 외부를 구성하는 외부 형틀의 이중 구조로 형성됨을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구조물 원재료의 일측에는 상기 구조물 원재료를 지상에 지지하기 위한 지지홀을 형성된 지지대가 구성되며, 상기 지지대에는 지지홀이외에 외부로부터 구조물 원재료와 하형틀 및 상형틀 사이의 공간부에 환경친화 조성물을 투입하기 위한 투입 홀이 구성된 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
제 5 항에 있어서,

상기 투입 홀은 상기 환경친화 조성물을 발포하는 발포기 및 발포 조절기에서 발포되는 환경친화 조성물이 발포되는 발포호스와 연결되어 상기 환경친화 조성물이 발포되는 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
제 6 항에 있어서,

상기 발포호스를 하면에 이동바퀴가 연결된 다수의 수직지지대가 형성되고, 상면 일측이 개방되고 개방된 상면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 하부 성형홈이 형성된 하형틀과, 상기 하형틀의 상측으로 상기 하형틀과 결합하며 상기 하형틀과 마주보는 면에는 성형하고자 하는 구조물의 외피 형상을 갖는 상부 성형홈들이 형성된 상형틀로 구성된 나뭇가지 생산장치에 연결하여 나뭇가지를 생산하는 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
제 1 항에 있어서,

상기 상형틀과 하형틀에는 상기 상형틀과 하형틀을 체결하기 위한 한쌍의 클램프가 각각 구성됨을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산장치.
내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비하는 단계;

호이스트를 이용하여 하형틀상에 구조물 원재료를 이동하는 단계;

상기 호이스트를 이용하여 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 상형틀을 이동시키는 단계;

상기 하형틀과 상형틀을 체결하는 단계;

상기 체결된 하형틀과 상형틀 사이의 공간부에 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시키는 단계;

상기 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리하는 단계; 그리고,

상기 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 방법.
내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 상형틀과, 내측면에 구조물 외피 형상을 갖는 한편 하면에 지지대가 구비된 하형틀을 준비하는 단계;

하형틀의 주입구상에 결합홀이 형성된 중공의 파이프를 형성하는 단계;

상기 호이스트를 이용하여 구조물 원재료상에서 상기 하형틀과 마주보도록 상형틀을 이동시키는 단계;

상기 하형틀과 상형틀을 체결하는 단계;

상기 체결된 하형틀과 상형틀 사이에 환경친화 우레탄을 발포하고 경화시키는 단계;

상기 경화가 완료되면, 체결된 상형틀을 하형틀로부터 분리하는 단계; 그리고,

상기 경화된 환경친화 우레탄이 부착된 구조물을 하형틀로부터 분리하여 환경친화 구조물을 완성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 파이프에는 배선연결을 위한 배선홀이 더 형성됨을 특징으로 하는 환경친화 구조물 생산 방법.