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KR102816485B1 - 시각적으로 향상된 콘트라스트 표면 섹션을 갖는 몰딩된 콘크리트 블록； 이의 방법 및 사용 - Google Patents

시각적으로 향상된 콘트라스트 표면 섹션을 갖는 몰딩된 콘크리트 블록； 이의 방법 및 사용 Download PDF

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KR102816485B1
KR102816485B1 KR1020207005310A KR20207005310A KR102816485B1 KR 102816485 B1 KR102816485 B1 KR 102816485B1 KR 1020207005310 A KR1020207005310 A KR 1020207005310A KR 20207005310 A KR20207005310 A KR 20207005310A KR 102816485 B1 KR102816485 B1 KR 102816485B1
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KR1020207005310A
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크리스토퍼 더블유. 베커
글렌 씨. 볼스
제이 제이. 존슨
조나단 엠. 슐루터
로버트 비. 번퀴스트
스티븐 피. 베넷
Original Assignee
앵커 월 시스템즈 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따르면, 바람직한 콘크리트 블록 제품을 생성하는 방법 및 기술이 제공된다. 이 방법 및 기술은 여기서 설명되는 바와 같이, 향상된 효과를 발생시키기 위해, 블록 내의 선택된 섹션에 대한 색상 첨가를 제공하는 단계를 포함한다. 전형적인 도포는, 하나 이상의 장식용 표면 상의 블록의 시각적으로 구별된 섹션에, 색상 안료를 분사 도포하는 것을 포함한다.

Description

시각적으로 향상된 콘트라스트 표면 섹션을 갖는 몰딩된 콘크리트 블록； 이의 방법 및 사용
본 출원은, 2018년 7월 23일에 출원된 PCT 국제 특허 출원으로, 2017년 7월 24일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/536,336호의 우선권을 주장하고, 그 내용은 그 전체가 본원에 참조로 통합된다.
본 발명은 일반적으로 대상 물품의 인접면 (예를 들면, 상부면 및 인접한 단부면 등)의 선택된 부분에 인공 표면 착색제를 도포하는 기술에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 콘크리트(예를 들어, 콘크리트 조적(masonry) 유닛, 콘크리트 세그먼트 옹벽(retaining wall) 유닛, 콘크리트 포장용 석재, 콘크리트 포장용 슬래브, 콘크리트 타일, 또는 콘크리트로 제작되며 얇게 제조된 석재 조적 베니어(veneer) 유닛 등, 이하에서는 이들 모두 일반적으로 "콘크리트의 블록" 또는 "콘크리트 블록"으로 지칭됨)로 제작된 물품의 이와 같은 면의 선택된 부분에 독특한 색상 효과를 얻기 위한 이 착색 기술의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이 같은 콘크리트 블록을 제조하기 위해 통상적으로 사용되는 유형의 고속, 대량 생산, 건식 캐스팅 플랜트에서 이 착색 기술을 실시하기 위한 장비에 대해서도 설명한다.
장식용 면이 형성된 콘크리트 블록은 다양한 용도로 사용된다. 예시로는, 옹벽; 내부 및 외부 건물 벽; 보도, 안뜰 및 테라스 표면을 포함한다.
이러한 용도로 사용하기 위한 장식용 면을 갖는 콘크리트 블록을 제조하는 일반적인 방법은 미국 특허 제8,128,851호에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참조로 통합된다. 이들 접근법은 일반적으로, 건식 캐스팅 공정에 의해 이러한 블록을 제조하는 것에 관한 것이다. 건식 캐스팅 공정에서, 모래, 골재, 시멘트질 재료 및 비교적 적은 양의 물을 포함하는, 제로(zero)- 또는 저-슬럼프 콘크리트 혼합물이 몰드 내에 배치되고, 몰드에 있는 동안 혼합물 상에 장식용 표면이 생성되고, 몰드 내에서 혼합물을 원하는 구성으로 밀도를 높이기 위해 혼합물에 진동이 가해진다. 밀도가 높지만 경화되지 않은 유닛(본 발명에서 때로는 "그린(green) 블록" 또는 "미-경화(uncured) 블록"으로 지칭 됨)은 즉시 탈형되고, 경화될 수 있는 경화 위치로 이송된다. 전형적인 "대형 보드" 건식 캐스팅 기계는 15평방 피트 정도의 팔레트 크기를 가지고 있으며, 적어도 90초마다 한번 정도로 빠르게, 거의 이 만큼의 표면적을 갖는 경화되지 않은 대량의 콘크리트의 밀도를 높이고 탈형시킬 수 있으며, 때로는 이보다 더 빠르게 (몰딩된 물품(들)의 두께, 몰딩된 물품이 하나 이상의 플라이(ply)의 콘크리트 재료(예를 들어, "베이스 믹스(base mix)" 플라이(ply) 위의 "페이스 믹스(face mix)" 플라이)를 포함하는지 여부, 콘크리트 물품의 하나 이상의 표면에 장식용 윤곽이 형성되는지 여부, 콘크리트 물품의 측면이 수직인지, 또는 경사 또는 언더컷을 갖는지 여부, 등에 따라) 밀도를 높이고 탈형시킬 수 있다. 이러한 대형 보드 건식 캐스팅 기계가 25초마다 한번 정도로 순환하는 것은 드문 일이 아니다. 예를 들어 "3@Time" 블록 기계와 같은 소형 보드 기계는 전형적으로 10초마다 한번씩 순환한다. 따라서 건식 캐스팅 공정은 밀도, 강도 및 치수 정확도가 매우 높은 콘크리트 블록의 고속 대량 생산에 특히 적합하다.
많은 경우에, 블록을 사용하는 목적은 개별 석재 조각 또는 (석재) 조적 공정에 의해 함께 결합된 다른 조각으로부터 장식용 표면을 모방(simulate)하는 구성을 갖는 구조물을 생성하는 것이다. 예시는 미국 특허 제8,128,851호에 기재되어 있다. 이는 각각 장식용의 석재형 면(stone-like face)을 갖는 별개의 "가짜 석재(false stone)" 섹션을 포함하는 장식용 면을 가지며, 조적 조인트 및/또는 모르타르(mortar)를 모방(에뮬레이트(emulate))하기 위해 이들 섹션을 분리하는 홈(가짜 조인트(false joint))을 갖는 개별 콘크리트 블록을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
건식 캐스팅 공정에서, 특히 대량 생산 환경에서의 단점 중 하나는, 개별 "가짜 석재" 섹션 또는 "가짜 조인트" 섹션 내에, 정확하게 배치되고 미묘하게 희석(attenuated)된 색상 변화를 포함하는 장식용 면을 생성하는 데에 적합하지 않다는 것이다. 본 발명은 이와 같은 정확하게 배치되고 미묘하게 희석된 색상 변화를 포함하는 장식용 면을 갖는 몰딩된 콘크리트 생성을 용이하게 하기 위한 기술 및 개선에 관한 것으로, 이와 같은 물품의 (만들어질 때(as made)) 상측 및 단부 모두에 장식용 면이 구비된다.
본 발명에 따르면, 바람직한 콘크리트 블록 제품을 생성하는 방법 및 기술이 제공된다. 이 방법 및 기술은 여기서 설명되는 바와 같이, 향상된 효과를 발생시키기 위해, 블록 내의 선택된 섹션에 대한 색상 첨가를 제공하는 단계를 포함한다. 전형적인 경우는, 대상 표면(들)으로부터 오프셋된(즉, 접촉하지 않는) 스텐실을 통해, 하나 이상의 장식용 표면 상의, 탈형된 미-경화 블록의 시각적으로 구별된 섹션에, 색상 안료를 분사 도포하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한, 이러한 향상된 기능을 갖는 블록의 제공; 및 벽 구조물에서 이러한 블록의 사용을 포함한다.
원하는 색상 변화를 생성하기 위한 바람직한 조성물 및 도포 방법이 설명된다. 또한, 페이딩(fading) 및 유사한 접근법을 통해 색상 효과를 향상시키는 기술도 설명된다.
도 1은 본 발명에 따르는 (사용 시) 몰딩된 블록의 개략적인 저면 사시도이다.
도 2는 도 1의 블록의 개략 평면도로서, 장식용 면을 향한 것이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 블록의 개략 상부 평면도이다.
도 4는 본 발명의 기술에 따라 향상된 블록을 제공하는 공정의 단계를 나타내는 장비의 개략 사시도이다.
도 5는 도 4의 장비 및 단계의 개략 상부 평면도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 단계에 있는 장비의 개략 측면 사시도이다.
도 7은 도 6의 도면에 대해 직각인 개략 단부 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공정의 오버스프레이 배출(overspray evacuation) 단계에서 사용하는 장비의 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따라 향상된 블록으로 구성된 장식용 벽의 모형 섹션의 색상도이다.
도 10은 본 발명에 따라 향상된, 그리고 도 9의 장식용 벽에서 사용 가능한 블록의 색상도이다.
도 11은 본 발명의 기술에 따라 향상된 블록을 제공하는 공정의 단계를 나타내는 장비의 다른 실시예의 사시도이다.
도 12는 도 11의 장비의 일부의 확대 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 장비의 다른 부분 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 공정의 오버스프레이 배출 단계에서 사용하는 장비의 다른 개략도이다.
Ⅰ. 일반
A. 몰딩된 콘크리트 블록 - 일반적으로
여기서 설명하는 기술은 특히 건식 캐스팅 공정에 의해 만든 콘크리트 블록에서 사용하기 위해 개발되었지만, 설명된 다양한 기술은 습식 캐스팅 공정, 콘크리트 프레스 공정, 콘크리트 압출 공정, 3D 콘크리트 인쇄 공정, 및 기타 공정에 의해 형성된 콘크리트 블록에 적용될 수 있다.
여기에서 특히 관심이 있는 콘크리트 블록은, 일반적으로 대량 생산되는 것이며, 석재 조적으로 형성된 벽 또는 벽 섹션을 모방하는(simulate) 구조물을 만들기 위해, 즉, 모르타르 또는 유사 재료로 서로 고정된 다수의 개별적이고 차별화된 석재 조각의 외관(appearance)을 모방하기 위해, 블록이 다른 이와 같은 블록과 사용될 수 있는 구성으로 몰딩된 적어도 하나의 면 또는 면 섹션을 갖도록 몰딩된다. 이를 용이하게 하기 위해 블록은, 다음을 구비한 면 또는 면 섹션을 갖도록 몰딩된다: 석재 조각을 모방하는 특징을 갖는 시각적으로 구별된 섹션(들)(가짜 석재 섹션); 및 실제로는 일체형 구조를 가지며 개별 조각을 포함하지 않음에도 불구하고, 개별 석재 사이에 조인트 및/또는 모르타르 섹션의 외관을 모방하는 이들 구별된 섹션 사이의 다양한 홈(가짜 조인트). 블록은 또한, 다양한 울퉁불퉁한 외관을 연출하기 위한 다양한 다른 유형의 토폴로지(topology), 또는 시각적으로 매력적인 외관을 만들기 위해 몰딩된 다른 유형의 3차원적인 (양/음 토폴로지) 특징을 갖는 면 또는 면 섹션을 가질 수도 있다. 이와 같은 블록을 몰딩하기 위해 적용 가능한 기술은 공지되어 있다. 건식 캐스팅 콘크리트 블록의 맥락에서의 몰딩 기술은 예를 들어, 참조에 의해 본 명세서에 통합되는 미국 특허 제8,128,851호에 기재되어 있다.
여기서, 용어 "몰딩된 블록(molded block)", "몰딩된 블록 유닛(molded block unit)" 및 이의 변형은 (몰딩이 사용되었다는 것 외에는) 제조 방법이 특정되지 않은 단일의 일체 몰딩 블록 구조를 의미한다. 용어 "건식 캐스트 콘크리트 블록(dry-cast concrete block)" 및 이의 변형은 습식 캐스트 콘크리트 공정과는 대조적으로, 건식 캐스트 콘크리트 공정으로 제조된 블록을 특정하여 의미한다.
용어 "그린 블록", "미-경화 블록", "미-경화 콘크리트의 몰딩된 유닛", 또는 "미-경화 콘크리트의 몰딩된 덩어리(molded mass)"라는 용어는 몰딩에 의해 형성되되, 완전히 건조되거나 경화되기 전의 블록을 의미한다. 또한, 이는 "콘크리트 유닛의 선행 물질(predecessor)"이라고도 할 수 있다.
B. 시각적으로 대비되는 표면 섹션의 제공을 통해 향상된 콘크리트 블록 - 일반적으로
본 발명에 따르면, 시각적으로 대비(contrast)되는 표면 섹션을 갖는 콘크리트 블록이 제공된다. 일반적으로, 시각적으로 대비되는 표면 섹션을 만들기 위해, 및 이에 따라 블록과 블록으로 만들어진 최종 벽에서 천연석 또는 이와 유사한 섹션의 외관을 용이하게 하기 위해, 블록의 선택된 섹션에 콘트라스트(즉, 착색제)를 도포함으로써 시각적으로 대비되는 섹션이 만들어진다. 이는 안료 또는 콘트라스트 에이전트(contrast agent)를 포함하는 조성물을 블록의 하나 이상의 섹션 또는 표면 부분(들)에 도포함으로써 (이하 특징을 갖는 일반적인 공정에서) 달성될 수 있다. 전형적으로, 그 자체가 블록의 서브-부분을 포함하는 하나 이상의 시각적으로 구별되는 가짜 석재 섹션에 안료 또는 착색제가 도포되며, 이는 최종 벽이나 기타 구조물의 조립에 사용되는 개별 석재 조각의 외관을 만든다.
여기서 설명되는 기술은, 콘트라스트(대비)나 색상의 다수의 섹션이 동일한 블록의 부분들에 도포되는 접근법에 적용될 수 있다. 일부 경우에는, 다수의 섹션이 사용될 때, 이들 섹션 중 적어도 2개의 섹션에, 시각적으로 구별되는 색상의 외관에 대해 다른 콘트라스트가 제공될 수 있다.
C. 건식 캐스팅 콘크리트 블록의 형성 - 일반적으로
다시, 여기서 설명되는 기술 및 방법은 특히 건식 캐스팅 공정에 의해 형성되는 장식용 면을 갖는 콘크리트 블록의 생성에 사용되기 위해 개발되었다. 그러나, 원하면 다른 방법으로 형성된 콘크리트 블록에 기술이 적용될 수 있다.
하나 이상의 면에 가짜 석재 및 가짜 조인트 부분, 구성 및 텍스쳐 등의 장식용 특징을 갖는 건식 캐스팅 블록에 대한 기술은 잘 알려져 있다; 예를 들어, 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 제8,128,851호를 참조한다. 이러한 참고 문헌에 기재되어 있는 기술은, 여기서 설명되는 기술을 적용하는 데에 적합한 몰딩된 블록을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 주로 블록의 섹션에서 시각적인 대비를 만들기 위해 콘트라스트 에이전트(때로는 착색제 또는 안료로 지칭됨)를 블록의 선택된 부분-예를 들어, 블록의 (만들어질 때) 상측면 및/또는 (만들어질 때) 단부--에 첨가하는 것에 관한 것으로, 벽을 구축하기 위해 블록이 다른 블록과 조립될 때 석재 조적의 모방을 용이하게 하거나, 포장 도로를 만들기 위해 블록이 다른 블록과 조립될 때 석재 포장의 모방을 용이하게 한다.
이러한 장식 특징을 갖는 그린 블록(즉, 미-경화 블록은 "그린 블록"으로 지칭됨)이 탈형되었다면, 이 방법에서 다음 단계는, 그린 블록의 선택된 부분(전형적으로는, 시각적으로 구별된 가짜 석재 섹션)에 콘트라스트 에이전트 또는 착색제를 포함하는 액체 캐리어(carrier)를 도포하는 공정이다. 도포를 위해 다양한 기술이 사용될 수 있으나, 전형적이고 유리하게는, 분사하는(spraying) 것이 사용될 것이다. 착색제는 전형적으로 수용성 스프레이로 도포될 것이다. 블록에 대한 스프레이의 도포의 위치 제어는 전형적으로 스텐실 및 스프레이 노즐 구성의 사용을 통해 이루어질 것이며, 아래에서와 같은 특징을 더 갖는다.
여기서, 착색제를 도포하는 단계는 때로 블록의 적어도 하나의 표면 부분에 안료를 포함하는 액체 콘크리트 실러(sealer)의 첨가로 이루어지는 색상의 첨가로 참조될 것이다. 이 맥락에서 용어 "실러(sealer)"는 액체(전형적으로는 물)를 의미하는 것으로, 착색제 또는 안료 및 적합한 실(seal) 또는 접착 재료; 및 원하는 곳에 착색제를 위치시키고 거기에 유지하는 데에 도움이 되는 어떠한 추가 보조제도 포함한다.
본 발명에 따른 기술은 상업용으로 이용가능한 콘크리트 실러로 도포될 수 있다. 이러한 실러는 과거에 특정 콘크리트 표면 특성을 향상시키기 위해 사용되어 왔으며, 많은 경우, 마모의 장점, 내후성(weather viability) 등을 위해 사용되었다. 투명 및 컬러 콘크리트 실러는 모두 공지되었다. 콘크리트 실러는 아래에 더 자세하게 참조된다.
여기서, 작업 중에 스텐실이 사용되면, 전형적이고 바람직하게는, "오프셋(offset)" 스텐실이 바람직하다. 이 맥락에서 용어 "오프셋"은, 블록(들) 상부에 위치되며 스프레이가 도포되는 스텐실이 블록(들)과 접촉되지 않는 것을 의미한다.
여기서 특징 유형의 전형적인 작업에서, 콘트라스트 또는 착색제를 도포하는 단계는, 적어도 부분적으로 스프레이로 코팅되는 스텐실을 사용하는 것을 포함한다. 많은 경우, 스텐실로부터 어떠한 과도한 액체(오버스프레이라고 함)도 제거하여, 콘트라스트 에이전트가 블록에 적하되는 것이 관리 및 제어되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 콘트라스트 에이전트를 도포하는 단계 동안 또한 그 이후에 이 오버스프레이를 스텐실로부터 제거하기 위한 기술이 설명된다.
사용시에, 스텐실로부터의 오버스프레이의 제거는, 콘트라스트 에이전트를 도포하는 단계 동안 수행될 수 있으며, 또한 스텐실 아래로부터 블록이 제거되기 전 또는 후에도 수행될 수 있다. 일 예시에서, 분사된 블록은 "그린" 블록으로서, 블록은 그 다음에 경화 스테이션(curing station)으로 이동된다.
여기서 설명된 색상 도포 기술은 경화된 블록에 도포될 수 있다는 점이 명시된다. 이와 같은 경우에는, 분사 도포 후에 색상 경화 단계가 남아 있을 수 있지만, 그렇지 않은 경우에 블록은 색상 도포 전에 완전히 또는 부분적으로 경화됐을 수 있다.
D. 블록 유형 및 특징의 예시 - 도 1 내지 3
콘크리트 블록은 "만들어질 때(as made)"(즉, 몰드 내에 블록이 배향되고 표준 건식 캐스팅 생산 라인에서 "몰드"로부터 제거될 때); 또는 "설치될 때"(즉, 블록이 사용 시 벽 또는 기타 구조물에 설치될 때 블록이 배향될 때)의 특징에 의해 특징지어질 수 있다는 점이 명시된다. 이에 관한 용어는 도 1 내지 3과 연관되어 특징지어진다.
참조 번호 (1), 도 1은 일반적으로 본 발명에 따라 구성된 콘크리트 블록의 예시를 나타낸다. 콘크리트 블록(1)은 여기서 "전면(front), 장식용, 면" 또는 유사한 용어로 참조되는 면(2)을 포함한다. 이는, 벽, 장식용 특징, 또는 옹벽 등의 구조물을 형성하기 위해 블록이 사용될 경우, 주로 벽 앞의 보는 사람을 향한 블록(1)의 면이다. 또한, 바람직하게는, 본 기술에 따라 시각적으로 향상된 면이다.
면(2)의 반대편에는 면(2r)이 있으며, 여기서 일반적으로 "후면"이라고 지칭한다. 블록(1)이 "건식 캐스트" 몰딩 공정에서 제조되는 경우, 전형적으로 전면(2)이 위쪽으로 향하게 하고 후면(2r)이 바닥면 또는 아래쪽으로 향한 표면으로 구성된다. 몰드로부터 제거될 때, 경화 스테이션에 이송되기 위한 그린 블록으로서, 블록은 전형적으로 기계 팔레트 상에 표면(2r)이 아래로(팔레트에 대향), 면(2)이 위로 받쳐져 배향된다.
블록(1)과 같은 블록은 일반적으로 대향하는 제1 및 제2 면(3, 4)을 포함하며, 이는 벽 또는 기타 구조물에 사용되는 경우, 최종 벽 또는 기타 구조물의 상부(표면(3)) 및 하부(표면(4)) 표면이다. 블록은 또한, 각각이 표면(3, 4) 및 표면(2, 2r) 사이에 연장되는, 대향하는 측단부, 면, 또는 표면(5, 6)을 포함한다.
도시된 특정 블록(1)은 옹벽 블록으로 사용하도록 구성되어 있으며, 이에 따라 표면(4)에 선택적으로, 유지용 오프셋 돌출부(retaining offset projection) 또는 립(10)을 포함한다. 설명된 기술은 유지용 돌출부나 오프셋이 구비되지 않은 블록에도 도포될 수 있으며, 이에 따라, 유지 목적 외의 장식용이나 조경 등의 다른 용도를 위한 것일 수 있다. 비제한적인 예로는 핀 또는 러그를 갖는 블록을 포함한다.
계속해서 도 1을 참조하면, 장식용 면(2)은 홈 또는 가짜 조인트 섹션(2g)에 의해 분리된 시각적으로 구별되는 가짜 석재 섹션(2a, 2b, 2c 및 2d)을 갖는 것으로 보일 수 있다. 이러한 홈 섹션(2g)은 섹션(2a 내지 2d)이 분리된 것으로 보이게 하는 몰딩된 섹션으로, 분리된 석재(이의 외관은 섹션(2a 내지 2d)에 의해 만들어짐)가 모르타르에 의해 접합되어 그 결과로서의 구조물이 형성되는 조적 공정으로부터의 그 결과로서의 구조물의 면(2)의 외관을 모방하기 위한 것이다. 이러한 섹션 및 홈을 만들기 위한 기술은 예를 들어, 미국 특허 제8,128,851호와 같은 참고 문헌에 기재되어 있다.
여기서 섹션(2a, 2b, 2c 및 2d)과 같이 시각적으로 구분되는 섹션은 때때로 "가짜 석재 섹션(false stone section)"으로 지칭될 것이다. 이 용어는 섹션이 실제로 분리되어 있음을 시사하는 것이 아니라 분리된 석재가 사용되어 최종 벽 또는 기타 구조물의 외관을 만드는 섹션임을 의미한다. 센션(2g)과 같은 섹션은 때때로 "가짜 모르타르 섹션(false mortar section)" 또는 "가짜 조인트(false joint)"라고 지칭될 것이다. 이 용어는 섹션이 실제로 모르타르를 포함하는 것을 의미하는 것이 아니라, 가짜 석재 섹션 사이에 모르타르의 외관을 만드는 몰딩 섹션을 의미한다. 장식용 면(2)은 시각적으로 구분되는 가짜 석재 섹션 및/또는 가짜 조인트를 포함하지 않는 면을 가질 수도 있으며; 이러한 대체 장식용 면(2)은 비제한적으로, 가짜 조인트의 사용을 수반하거나 수반하지 않는, 평평한 면, 울퉁불퉁한 면, 또는 평평한 면과 울퉁불퉁한 면의 조합을 포함하는 다양한 외관 중 어느 하나일 수 있다.
경우에 따라, 측면(5,6) 부분에 몰딩된 장식용 특징이 마련되어, 모서리 주위의 석재 섹션 및/또는 모르타르 섹션의 외관을 용이하게 할 수 있다는 점이 명시된다. 이는 특히 옹벽 또는 기타 구조물의 코너 블록으로 사용되는 블록에서 바람직할 수 있다. 도 1의 예시적인 블록(1)에서, 이 유형의 외관은 대향하는 면(5, 6)에 개략적으로 도시하도록 의도된다.
도 2에서, 블록(1)의 표면(2)(("설치될 때") 전면)의 개략 평면도가 도시된다. 도 2는 개략적이며 선택적 유지용 돌출부(10)(도 1)가 도시되지 않는다는 점에 유의한다. 이는 돌출부(10)가 옵션이며, 다양한 블록 유형에 반드시 필요하지 않다는 이해를 돕기 위한 것이다. 다시, 블록(1)이 몰드에서 형성되고 팔레트에서 이로부터 제거되는 건식 캐스트 블록인 경우, 전형적인 건식 캐스트 공정에서 면(2), 즉, 미-경화 또는 그린 블록에서의 ("만들어질 때") 상부면은, 위로 향하게 된다. 그러나, 블록이 벽에 사용되는 경우, 면(2)은 일반적으로 측면(lateral face)으로서, 위로 향하는 표면(3) 및 아래로 향하는 표면(4)을 갖는다. 표면(2)은 장식용 면이기 때문에 일반적으로 최종 벽 또는 기타 구조물에서 보는 사람을 향하도록 배향된다.
도 3은 블록(1)의 표면(3)을 향한 개략 평면도이다. 장식용 표면(2)은 종종 불규칙한 모양을 가진다는 것을 나타내기 위해 가상 선으로 표시되어 있다. 도 3의 블록(1)은 후면 벽(2r), 반대 표면(2); 및, 표면(2r, 2)으로부터 대략 지각으로 연장되고 서로 일반적으로 평행한 대향하는 면(5, 6)을 갖는 일반적으로 직사각형 모양을 가진 것으로 도시되었다는 점이 명시된다. 일부 경우, 대체가 바람직하다. 실제로, 측면(5, 6)은 서로 평행하지 않게 만들어질 수 있다. 예를 들어, 측면(5, 6) 중 하나 또는 모두가 표면(2)에서 표면(2r)으로 연장 시 서로를 향해 테이퍼되도록 할 수 있다. 블록 구성의 이러한 변형은 공지되어 있고, 블록으로 만들어지는 구조를 만들기 위한 옵션과 변형을 만드는 데 사용된다.
이에 따라, 여기서 설명되는 기술은 다양한 주변 형상으로 구성된 블록에 적용될 수 있으며, 참조되는 직사각형 모양 및 변형은 단순히 예시일 뿐이다.
전형적인 몰딩 작업에서는 다수의 그린 블록이 기계 팔레트 상에 서로 인접하게 배치되고, 몰딩 작업에서 다수의 블록을 동시에 만드는 몰딩 공정에서 생성된다. 이어서, 블록을 갖는 팔레트(예를 들어, 건식 캐스트 공정으로부터 장식용 면은 위로 향함)는 전형적인 종래 기술의 공정에서 경화 스테이션으로 이동된다. 경화는 추가적인 수분과 열 있을 때 수행될 수 있으며, 예를 들어, 증기실 등의 고온 다습 환경에서 수행될 수 있다. 경우에 따라, 단순히 블록을 어떤 위치로 이동시켜, 주변 조건하에서 안착시켜 경화할 수 있도록 하여 경화가 수행될 수 있다.
본 발명에 따라, 블록의 시각적 외관을 향상시키고, 개별적으로 선택된 석재 조각이나 기타 재료로 형성된 벽의 외관에 이르기 위해, 전형적으로 시각적으로 구분된 가짜 석재 섹션의 하나 이상의 섹션에 있는 장식용 표면(2)에 콘트라스트(색상)를 도포하여 장식용 면(2)을 시각적으로 향상시키는 단계가 제공된다. 이 시각적 향상 기능을 제공하는 단계는, 그린 블록을 경화하기 전에 또는 그린 블록이 경화 또는 부분적으로 경화된 후에 수행될 수 있다. 어떤 방법이 선택되는지는 통상적으로 관련된 시설의 선호의 문제일 것이다.
블록이 "습식 캐스트"된 경우, 여기에서 설명된 색상 도포 기술의 대부분은 여전히 적용될 수 있지만, 이는 바람직하게는 상부면에 적어도 일부가 도포되는 것을 포함하기 때문에, 습식 캐스트 블록(전형적으로 장식용 면을 아래로 하여 몰딩됨)은, 보통 (몰딩 후) 장식용 면을 위로하여 배치하기 위한 적절한 구조적 완전성을 갖기 위해, 적어도 충분히 경화되어 있었을 것이다.
E. 본 발명에 따른 장식용 표면 부분에 시각적 콘트라스트를 갖는 예시적인 블록 및 벽 섹션; 도 9 및 10
도 9에서, 본 발명에 따른 향상된 블록으로 구축된 모형 벽 구조물의 묘사가 (48)로 도시된다. 도 9는, 본 발명의 원출원(SN 제62/536,336호)에서 외관을 향상시키는 컬러 묘사이며, 본 발명의 실용신안 출원은, 국제 특허 기준을 준수하기 위해 블록이 색상으로 표시되어 있지 않지만, 그들은 다양한 명암 정도를 나타내기 위해 쉐딩 및 점묘되어 있다. 도 9에는 복수의 블록을 포함하는 벽(48)이 도시된다. 도 10에는 벽(48)에서 사용 가능한 블록의 예시가 (50)으로 도시된다. 블록(50)은 가짜 모르타르 또는 조인트 섹션(52)에 의해 분리된, 시각적으로 개별적인 가짜 석재 섹션(51)을 포함한다. 색상 생성 시각적 콘트라스트가 도포된 가짜 석재 섹션의 일 예시는 섹션(55)으로 도시된다. 블록(50)의 부분(56)에는 색상 콘트라스트 에이전트가 추가되지 않는다. 물론, 다른 대안이 일반적이며, 다양한 양의 착색 또는 다른 착색제가 다양한 석재 섹션에 도포될 수 있다.
가짜 석재 섹션(57)에서 표면 전체에 색이 균일하게 첨가되어 있지 않은 점이 명시된다. 이는 다음에서 자세히 설명되는 바와 같이, 사용되는 작업에 의해 다른 위치에 다른 양의 착색제가 첨가됨으로써 생성된다. 여기서, 선택된 섹션 내의 이러한 변화는 때때로 "페이드(fade)" 또는 이와 유사한 용어로 지칭될 수 있다.
II. 시각적 콘트라스트 향상 효과를 위한 기술
A. 시각적 콘트라스트 에이전트(들)를 도포하기 위한 전형적인 공정, 일반적으로 - 도 4 내지 8
본 발명에 따르면, 상기와 같이 시각적 콘트라스트 재료 또는 에이전트(색상)가 블록의 장식용 면의 하나 이상의 섹션에 도포되어, 상기에서 특징지어진 효과를 발생시킨다. 이는 캐리어, 접착제, 및 안료를 포함하는 콘트라스트 조성물을 블록의 하나 이상의 섹션에 도포함으로써 얻을 수 있다. 다음에서 이해되는 것과 같이, 동일한 블록의 다른 섹션에 다른 콘트라스트 조성물을 도포하여 수행될 수 있다.
도 4 내지 7에, 이 콘트라스트를 도포하는 공정에서 사용 가능한 예시적인 장비가 개략적으로 도시되어 있다. 도 8은, 공정에서 발생하는 오버스프레이의 제거를 특징으로 하는 장비의 개략도를 제공한다. 고속의 상업적 블록 생산 작업에서, 도 8의 장치가 도 4 내지 7의 도포 장비와 동일한 장비로 통합될 수 있다는 것이 명시된다. 도 11 내지 14는 콘트라스트를 도포하고 오버스프레이를 제거하는 데 사용될 수 있는 장비의 다른 실시예를 나타낸다.
B. 콘트라스트 또는 색상의 도포, 도 4 내지 7
전술한 바와 같이, 도 4 내지 7에, 전형적인 블록 제조 공정에서 시각적 콘트라스트 에이전트를 블록의 장식용 면에 도포하는 처리 장비가 개략적으로 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 이러한 장비는 일반적으로 (20)으로 표시되어 있다. 복수의 개별 몰딩된 블록(22)을 지지하는 팔레트(21)가 개략적으로 도시되어 있다. 바람직한 공정에서, 다수의 블록(22)은 건식 캐스트 장식용 블록에 전형적인 유형의 몰딩 공정에서 몰딩된 그린 블록이며, 예를 들어, 미국 특허 제8,128,851호를 참조한다. 개별 블록(22)은 각 블록의 전면의 장식용 면이 위로 향하는 상태에서 팔레트(21)에 배치된다. 바람직한 공정에서, 어셈블리(20)를 포함하는 착색제 도포 스테이션은 건식 캐스트 몰딩 스테이션(미도시) 및 경화 스테이션(또한, 미도시) 사이에 "인라인(in line)"으로 배치되어, 블록(22)의 팔레트(21)가 (미도시 장비에 의해) 연속으로 몰딩 스테이션에서 착색제 도포 스테이션, 그 다음 경화용 랙(rack)까지 이송되도록 한다. 다른 바람직한 공정에서, 어셈블리(20)를 포함하는 착색제 도포 스테이션은, 경화 스테이션(미도시)과 큐빙(cubing) 스테이션(또한, 미도시) 사이에 "인라인"으로 배치되어, 경화된 블록이 (미도시 장치에 의해) 색상 도포 스테이션 내로, 그 다음엔 큐브 장치(cuber)로 이송되도록 한다. 다른 배치에서, 착색제 도포 스테이션을 "오프라인(off line)"으로 배치하여, 몰딩 스테이션 또는 경화 스테이션에서 직접이 아니라, 예를 들어, 블록 보관 야드(block storage yard)에서 경화 블록이 착색 도포 스테이션으로 수송될 수 있도록 한다.
콘트라스트 에이전트의 도포의 제어는 부분적으로 스텐실 장치(25)에 의해 제공된다. 스텐실 장치(25)는, 콘트라스트 에이전트가 아래에 놓인 블록(22)의 선택된 부분에 도달되도록 의도된 원하는 위치에, 다양한 개구부(26)를 갖는다. 따라서, 스텐실(25)의 단단한 부분은, 도포되는 에이전트가 블록에 도달하지 않는 표면이며, 오히려 스텐실(25)에 유지될 것이다. 일부 대안 공정에서, 스텐실은 생략될 수 있다. 스텐실을 생략하면 면 전체에 착색제를 도포할 수 있으며, 예를 들어, 면의 표면을 가로지르는 페이드를 얻기 위한 기술을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전형적이고 바람직한 스텐실 공정은, "오프셋 스텐실"의 사용을 포함할 것이다. 이 맥락에서 용어 "오프셋"은, 스텐실(25)이 그 아래의 각 블록(22)과 접촉하지 않는 것을 의미한다. 아래에 설명하는 바와 같이, 둘 사이에 공간을 마련하는 것은, 바람직한 시각적 향상 효과를 내는 방식의 분사 도포를 용이하게 한다. 이는, 공간이 콘트라스트 에이전트 또는 착색제가 도포되는 아래의 블록(22)의 부분에서 "페이드" 또는 불균일한 색상 분포의 생성을 용이하게 하는 데에 돕기 때문이다. 또한, 블록의 선택된 단부/측면 부분에 스프레이의 도포를 용이하게 할 수 있다.
전형적인 작업에서, 도 4에서 특징지어진 장비를 사용하여, 콘트라스트 에이전트의 도포는 액체 용액 또는 현탁액으로 제공되는 에이전트의 분사 공정일 것이다. 전형적으로, 수용성 조성물이 사용되지만, 대안도 가능하다. 콘트라스트 에이전트의 분사 도포와 함께, 스텐실(25)을 가로질러 도포 장치(30)를 이동시키는 데 사용될 수 있는 이송 장치(31)에 지지된 스프레이 헤드 또는 도포 장치는 일반적으로 (30)으로 표시된다.
도 5에는, 장치(20)의 평면도가 도시되어 있다. 도시된 특정 스프레이 헤드 또는 도포 장치(30)는 복수의 노즐(일반적으로 (30a)로 표시)을 포함하여, 아래에 참조되는 바와 같이, 선택된 위치와 선택된 방향의 각도로 분사가 이루어질 수 있다.
도 6에 장비 장치(20)의 개략 단면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 6에 대해 직각인 개략 측면도가 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 도시된 스프레이 노즐(30a)의 특정 배열은, 적어도 스프레이가 도포되는 방향과 관련하여 서로 다른, 일부 노즐을 선택적으로 포함한다는 점이 명시된다. 이는 블록 아래 측면 부분을 분사하는 것을 포함하는 다양한 효과를 얻기 위해 사용할 수 있으며; 및/또는 스프레이가 도포되는 섹션에 균질하지 않은 분사 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이는 이 섹션에서 페이드 및 변화가 만들어지도록 도울 것이고, 이에 따라 그 장소에서의 천연 바위 또는 석재의 모방이 더욱 향상된다. 특정 이론은 주장되어 있지 않지만, 스텐실(25)의 가장자리가 스프레이와 상호 작용하여, 스프레이를 편향 또는 굴곡시켜, 페이드를 포함하는 색상의 변화를 가져올 수 있다.
팔레트를 장비(20)에 출입하기 위한 기계 방향은 도 4 내지 7에 구체적으로 표시되도록 의도된 것이 아니다. 다양한 배치가 가능하다. 그러나, 통상적으로 장비는 블록(22)의 팔레트(21)가 도포 공정 동안에 정지된 상태로 유지되도록 구성되고, 공정 동안에 이동되는 것은 사용되는 도포 장치(30)이다. 도포 장치(30)는 또한, 90도로 회전되어 이송 장치를 가로 질러 다른 방향으로 분사할 수 있다. 스프레이의 방향은 가동 중인 제품과 스텐실(25)의 배향에 따를 것이다.
도 4 내지 7에는, 블록(22)의 세트의 개략도가 제공됨이 명시된다. 개별적인 블록은 정의되어 있지 않으나, 영역(22)은 설명된 바와 같이 일반적으로, 이격된 복수의 블록을 포함한다.
개구부(26) 및 스텐실(25)에 대한 팔레트 및 블록의 위치의 색인은, 원하는 효과를 얻는 데에 도움이 된다. 예를 들어, 스텐실(25)의 위치를 조정하기 위한 장비; 및/또는, 팔레트(21)의 위치를 조정하기 위한 장비를 포함하는 다양한 방법이 이를 위해 사용될 수 있다.
일부 경우에는, 특정 도포를 위한 조정이 필요하면, 팔레트(21)가 소정의 위치로 이동된 후, 팔레트(21)에 대하여 장비에서 위치 또는 조정되는 것이 스텐실(25)일 수도 있다.
블록(22)의 처리가 완료되면(단계 순서에 관계없이, 경화 및 착색제의 도포 모두가 이루어지면), 완성된 착색된 블록은 배송을 위해 팔레트에 층으로 적층될 수 있다.
C. 오버스프레이 제어 및 제거
스텐실 작업에 있어서, 스프레이 노즐(30a)을 마주하는 스텐실(도 4)의 표면(25a)에 오버스프레이가 닿는다. 그 오버스프레이가 쌓이면 합쳐져 아래에 있는 블록 또는 다른 구조물에 적하할 수 있다. 이와 같이 바람직하지 못한 병합 및 적하가 발생하기 전에 그 스프레이를 제거하는 것이 바람직하다. 전형적이고 바람직하게는, 오버스프레이는 진공에 의해 제거된다.
도 8에는, 오버스프레이를 제거하는 장비 및 공정의 일 예시가 (40)으로 개략적으로 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, (41)에 내부 공간(41i)을 갖춘 후드가 도시되어 있다. 도시된 후드는 산업용 오버스프레이 제거 작업에 전형적으로 사용되는 유형의 고속 후드(42)이다. 후드(42)에 적용되는 진공은, 전형적으로 유연한 튜브로 형성된 튜브 섹션(43)을 통해 적용된다. 다음으로, 튜브(43)는 진공 석션(suction)된 재료를 강성 튜브 섹션(44)을 통해 사이클론 분리기(45)에 공급하고, 석션된 물질 내의 낙진 물질(fallout material)이 제거되고, 밸브 장치(47)를 통해 폐기 드럼(46)으로 향하게 한다. 튜브 섹션(48)은 공기 및 임의의 나머지 미립자를 필터(49)를 통과시켜 진공(50)으로 향하게 한다. 원하면, 장비(40)는 도 4 내지 8의 장비(20)와 함께 설치될 수 있다. 스텐실을 이동시키지 않으면서 작업 사이에 스텐실(25) 상의 오버스프레이를 제거하는 것이 바람직하기 때문에, 이는 전형적이고 바람직할 것이다.
오버스프레이의 제거는, 팔레트(21) 및 블록(22)이 스텐실(25) 아래로부터 이동되기 전 또는 후에 수행될 수 있다. 이것은 관련된 시설의 선택 사항이다. 오버스프레이의 제거는 아래의 섹션 E에서 설명하는 바와 같이, 착색 공정 중에 이루어질 수도 있다. 일부 경우에, 수집된 액체를 실수로 블록 위로 밀어내는 오버스프레이의 제거 작업이 일어나지 않도록, 오버스프레이가 제거되기 전에 스텐실(25) 아래에서 팔레트(21) 및 블록(22)을 제거하는 것이 바람직할 수 있다.
원하는 착색제가 도포된 많은 블록을 대량 생산할 수 있도록, 이 공정은 자동화된다. 바람직한 공정에서, 착색제 장비 스테이션(20)은 "대형 보드" 기계 팔레트를 처리하기 위한 크기이며, 여기서 설명되는 향상된 외관 기술로 처리될 블록의 각 팔레트의 사이클 타임은 90초 미만, 많은 경우에는 60초 미만, 바람직하게는 40초 미만, 그리고 가장 바람직하게는 25초 미만인 것으로, 연관된 대형 보드 건식 캐스팅 기계의 사이클 타임에 "뒤지지 않도록(keep up)" 할 수 있다. 더 작은 건식 캐스팅 기계 팔레트(예를 들어, 표준 "3@Time" 블록 기계 등)와 사용하기 위한 크기면, 장비(20)의 사이클 타임은 그에 비례하여 빨라질 수 있다. 자동화된 착색 공정의 사이클 타임은, (임의의 순서로) 착색제를 도포하는 단계; 팔레트를 스텐실 아래로부터 이동시키는 단계 (또는 스텐실을 팔레트의 위로부터 이동시키는 단계); 안료 없는 전체 실러를 도포하는 단계; 오버스프레이를 제거하는 단계; 및 공정을 다시 시작하기 위해, 스텐실에 대해 블록의 새로운 팔레트를 위치시키는 단계를 포함한다.
D. 콘트라스트 에이전트의 도포 및 조성
전형적이고 바람직하게는 콘트라스트 에이전트는 수성 캐리어에 도포되지만, 대안도 가능하다. 콘트라스트는 조성물에 포함되는 다양한 안료에 의해 제공될 수 있다. 안료는 다양한 종류가 있을 수 있다. 바람직하게는 안료는 산화철을 포함한다. 보다 바람직하게는, 안료는 본질적으로 산화철로 구성된다. 일부 예시에서, 안료는 산화철로 구성된다.
산화철 안료로 다양한 색상의 효과가 가능하다. 예를 들어, 매우 밝은 크림색에서 매우 어두운 회색 또는 검은색까지의 범위에서 녹슨색이나 갈색 등의 변화를 갖는다. 이와 같은 산화철 색상 안료는 잘 알려져 있으며, 널리 구할 수 있으며, 본 발명에 따른 조성물에 통합될 수 있다. 대체 안료가 사용될 수 있지만, 산화철은 널리 구할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트를 포함하는 용도로 검증된 특성이 있기 때문에 바람직하다.
도포되는 특정 조성물은 선택 사항이다. 여기서 기재된 기술은 의도된 색상 또는 시각적 대비 효과를 위해 선택된 안료를 포함하는 콘크리트 씰 조성물의 사용에 의해 만족스럽게 수행될 수 있다. 이와 같은 조성물의 제조자 및/또는 공급 업체, 및 사용 가능한 조성물을 얻을 수 있는 곳으로서, ChemSystems, Houston, TX 77041; LM Schofield, Douglasville, GA 30134; Behr Corporation, Santa Ana, CA 92704; 및 Sherwin Williams, Cleveland, OH를 포함한다.
많은 종류의 콘크리트 실러 조성물이 사용될 수 있다. 유용한 것으로서, 침투성 실러(penetrating sealer)가 포함된다. 침투성 실러의 유형에는 실란, 실록산, 실리케이트, 실리코네이트 및 이들의 블렌드(blend) 또는 혼합물을 포함한다. 바람직한 조성물은 실란과 실록산의 블렌드를 포함한다.
더 바람직한 조성물 일부는, 도포시 실란/실록산 성분과 아크릴의 블렌드를 포함하는 것이다. 실란/실록산은 콘크리트 블록 기공에 대한 조성물의 침투와 유지를 용이하게 하는 동시에, 도포된 표면 용액이 수증기에 대해 투과 가능하게 남긴다는 점에서 바람직하다. 아크릴 성분은 일반적으로 안료의 현탁(suspension) 및 분포, 및 실란/실록산 및 블록에 대한 안료의 접착을 용이하게 한다.
전형적으로, 아크릴 성분의 중량 백분율에 대해 50% 이상의 실란/실록산 성분을 갖는 조성물이 바람직할 것이다. 바람직하게는, 아크릴 성분의 백분율에 대해 60% 이상의 실란/실록산 성분을 갖는 조성물이 바람직할 것이다. 더 바람직하게는, 아크릴 성분에 대해 70% 이상 또는 80% 이상의 실란/실록산 성분이 사용될 것이다. 일부 예시에서, 10%의 아크릴 성분에 대해 약 90%의 실란/실록산 성분이 바람직할 것이다. 선택된 실란/실록산과 아크릴은 콘크리트 씰 조성물에 전형적인 것일 수 있다.
조성물이 도포된 블록 부분의 콘크리트의 특성을, 도포된 조성물이 개선한다는 점이 명시된다. 그 결과로서의 블록의 수분(수증기 등)의 투과 특성 및 관련 특성에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 결국 실러의 전체 코팅, 예를 들어, "투명한" 콘크리트 실러(색상 안료가 없는 실러)를 (블록의 하나 이상의 섹션에 색상을 도포한 후) 제공함으로써, 그 결과로서의 블록에 더 균일한 수분 장벽/투과 특성이 제공되도록 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 본 기술에 대한 많은 적용에서 전형적이고 바람직할 것이다.
다시, 본 발명에 따른 기술은 시각적인 콘트라스트 또는 향상 효과를 발생시킬 뿐만 아니라, 천연석 조적으로 만들어진 구조의 모방에 대해, 최종 블록 및 벽 구조물의 외관을 향상시키기 위한 것이다. 이를 용이하게 하기 위해, 착색제가 도포되는 섹션 내의 다른 영역에 다양한 양의 안료를 도포하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 천연석 조각이 전형적으로 균일한 색상의 외관이 아니라 일부 변화를 나타낼 것이기 때문이다. 스프레이의 일부 중복되는 영역 및 변형, 각도, 양 등의 스프레이 노즐 구성을 사용함으로써, 이와 같은 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 다시, 안료가 도포된 영역의 불균일한 색상의 외관은 때때로 "페이드"라고 지칭된다.
전술한 바와 같이, 경우에 따라, 블록의 측면 부분뿐만 아니라 (또는 대안적으로) 블록의 위로 향하는 부분에 안료를 도포하는 것이 바람직할 수 있다. 이는, 예를 들어, 블록이 측면에 장식용 기능을 갖도록 몰딩되면, 코너 블록으로 블록 사용되는 것을 용이하게 하여, 유용할 것이다. 측면 또는 측면 섹션에 스프레이를 도포하기 위해, 각진 노즐이 사용될 수 있다. 이러한 도포는, "오프셋" 스텐실을 사용함으로써 용이하게 되며, 이는 각진 노즐과 분사 도포로 인해, 결과적으로 스프레이가 스텐실의 선택된 섹션 아래로 향하도록 할 수 있다.
E. 도 11 내지 14의 실시예
도 11 내지 14는 전형적인 블록 제조 과정에서 블록의 장식용 면에 시각적 콘트라스트 에이전트를 도포하기 위한 처리 장비의 다른 실시 형태를 도시한다. 장비는 일반적으로 (200)으로 표시되어 있다. 도 11 내지 13에 복수의 개별 몰딩 블록(202)의 팔레트(201)가 개략적으로 도시된다. 개별 블록은 정의되어 있지 않지만, 참조 번호 (202)는 일반적으로 설명된 바와 같은 복수의 이격된 블록을 포함할 것이다. 그 위에 다수의 블록(202)이 있는 팔레트(201)는, 건식 캐스트 장식용 블록의 전형적인 유형의 몰딩 공정에서 몰딩되었을 수 있으며, 예를 들어, 미국 특허 제8,128,851호를 참조한다. 개별 블록(202)은 각 블록의 전면, 장식용, 면이 위를 향하도록 팔레트(210) 상에 위치된다. 팔레트(201)는 전형적으로, 도시되지 않은 장비를 사용하여, 몰딩 작업으로부터 시각적 콘트라스트 에이전트의 도포를 위한 장비(200)로 이동되었을 것이다. 공정은, 그린 블록의 조립 작업 및 팔레트(201)를 이동하는 데 사용된 이송 장비와 "인라인"으로 수행될 수 있다. 블록(202)은 또한, 개발된 시스템에 따라 "인라인" 또는 "오프라인"으로 착색 공정이 수행된 경화된 블록일 수 있다.
콘트라스트 에이전트 도포의 제어는 부분적으로 스텐실 장치(205)에 의해 제공된다. 스텐실 장치(205)는, 콘트라스트 에이전트가 아래에 놓인 블록(202)의 선택된 부분에 도달되는 것을 의미하는 원하는 위치에, 다양한 개구부(206)를 갖는다. 스텐실(205)의 솔리드 부분은, 즉, 도포된 에이전트가 블록에 도달하지 못하고, 오히려 스텐실(205) 상에 유지될 표면이다. 일부 대체 공정에서, 스텐실은 생략될 수 있다. 스텐실이 생략될 경우, 전체면 상에 착색제가 도포될 수 있으며, 예를 들어, 블록 면의 표면을 가로지르는 페이드를 얻기 위한 방법을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전형적이고 바람직하게는, 스텐실 공정은 "오프셋 스텐실"의 사용을 포함할 것이다. "오프셋"이라는 용어 및 그 문맥에 따라 스텐실(205)은 그 아래의 각 블록(202)과 접촉하지 않는 것을 의미한다. 공간을 제공하는 것은, 블록의 선택된 측면 부분에 스프레이의 도포를 용이하게 할 수 있다. 많은 변형이 사용될 수 있지만, 전형적인 공정에서 스텐실(205)의 바닥에서 가장 높은 블록(202)의 상단까지 측정된 오프셋 거리는 일반적으로 1/10 인치 이상 1 인치 이하이고, 바람직하게는 약 3/8 인치이다.
전형적인 작업에서, 도 11 내지 13에 도시된 바와 같은 장비를 사용하여, 콘트라스트 에이전트의 도포는 액체 용액 또는 현탁액으로 제공되는 에이전트로의 분사 공정일 것이다. 전형적으로, 수용성 조성물이 사용될 것이지만, 대안도 가능하다. 콘트라스트 에이전트의 분사 도포와 함께, 스텐실(205)을 가로질러 도포 장치(230)를 이동시키기 위해 사용될 수 있는 이송 장치(231)에 지지된 스프레이 헤드 또는 도포 장치는 일반적으로 (230)으로 표시된다.
도 13에는, 아래에 참조되는 바와 같이, 선택된 위치와 선택된 방향의 각도로 분사가 이루어질 수 있도록, 스프레이 헤드 또는 도포 장치(230)가 복수의 노즐(일반적으로 (232)로 표시)을 포함하는 것으로 볼 수 있다.
도 13을 계속 참조하여, 도시된 스프레이 노즐(232)의 특정 배열은, 적어도 스프레이가 도포되는 방향과 관련하여 서로 다른, 일부 노즐을 선택적으로 포함한다는 점이 명시된다. 이는 블록 아래 측면 부분을 분사하는 것을 포함하는 다양한 효과를 얻기 위해 사용할 수 있으며; 및/또는 스프레이가 도포되는 섹션에 균질하지 않은 분사 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이는 이 섹션에서 페이드 및 변화가 만들어지도록 도울 것이다.
팔레트를 장비(20)에 출입하기 위한 기계 방향은 도 11 내지 13에 구체적으로 표시되도록 의도된 것이 아니다. 다양한 배치가 가능하다. 그러나, 전형적으로 장비는 블록(202)의 팔레트(201)가 도포 공정 동안에 정지된 상태로 유지되도록 구성되며, 공정 동안에 이동되는 것은 도포 장치(230)이다. 도포 장치(230)는 또한, 도 11 내지 13에 도시된 바와 같은 이동 방향에서 90도의 방향으로 이동될 수 있다.
개구부(206) 및 스텐실(205)에 대한 팔레트 및 블록의 위치의 색인은, 원하는 효과를 얻는 데에 도움이 된다. 예를 들어, 스텐실(205)의 위치를 조정하기 위한 장비; 및/또는, 팔레트(201)의 위치를 조정하기 위한 장비를 포함하는 다양한 방법이 이를 위해 사용될 수 있다.
일부 경우에는, 특정 도포를 위한 조정이 필요하면, 팔레트(201)가 소정의 위치로 이동된 후, 팔레트(201)에 대하여 장치에 위치 또는 조정되는 것이 스텐실(205)일 수도 있다.
블록(202)의 처리가 완료되면(단계 순서에 관계없이, 착색제의 도포 및 경화 모두가 이루어지면), 완성된 착색된 블록은 배송을 위해 팔레트에 층으로 적층될 수 있다.
스텐실 작업에 있어서, 스프레이 노즐(232)을 마주하는 스텐실의 표면(205a)에 오버스프레이가 닿는다. 그 오버스프레이가 쌓이면 합쳐져 아래에 있는 블록 또는 다른 구조물에 적하할 수 있다. 이와 같이 바람직하지 못한 병합 및 적하가 발생하기 전에 그 스프레이를 제거하는 것이 바람직하다. 전형적이고 바람직하게는, 오버스프레이는 진공에 의해 제거된다.
도 12에는, 오버스프레이를 제거하는 장비 및 공정의 일 예시가 도시되어 있다. 오버스프레이 제거를 위한 장비 및 공정은 도 14에 개략적으로 도시되어 있다. 도 12 및 14를 참조하면, 후드 장치(240)가 도시되어 있으며, 이는 오버스프레이 제거 작업에 사용된다. 진공 압력은 진공 시스템 사이클론 분리기(242)(도 11)와 같은 장비로부터 튜브 섹션(244)을 통해 후드 장치(240)에 적용된다.
이 실시예에서, 오버스프레이의 제거는, 후드 장치(240)가 스프레이 분사 장치(230)를 따라 스텐실(205)을 가로질러 전형적으로 이동되는 것으로, 착색 공정 동안 수행될 수 있다. 일부 예시 공정에서, 후드 장치(240)는 하나 이상의 후드(241)를 가진다. 도 14에는 두 개의 후드(241)가 도시된다. 각 후드(241)는 스텐실(205)을 마주하며, 스텐실 표면(205a)에 수집된 오버스프레이가 통과하여 유동할 수 있도록 하는 입(243)을 가질 수 있다. 일부 예시 공정에서, 후드 장치(240)는 스프레이 분사 장치(230)를 일 방향으로 따르게 하고, 다음, 다시 스텐실(205)을 가로질러 반대 방향으로 이동한다. 후드(241)의 입(243)은 양 방향으로 이동하면서, 스텐실 표면(205a)으로부터 (위로) 이격될 수 있으며, 또는 단일 방향 또는 양 방향으로 이동하면서, 하나의 에지는 스텐실 표면(205a)에 접할 수 있다. 일 예시 공정에서, 후드(241) 내부로 오버스프레이가 인입될 수 있도록 하기 위해, 후드(241)의 입(243)은 하나의 에지가 스텐실 표면(205a)에 접하게 하고, 다른 에지가 스텐실 표면(205a)으로부터 이격되게 하여, 일 방향에서, 입(243)의 선단이 스텐실 표면(205a) 위로 이격되고, 후단이 스텐실 표면(205a)에 접하게 하도록 한다.
도 14의 공정에서, 오버스프레이는 각 후드(241)의 입(243)으로 인입되고 튜브(244)를 통해 이송된다. 사이클론 분리기(242)는 공기로부터 착색제를 분리한다. 분리된 착색제는 저장 드럼(260)에서 수집되며, 분리된 공기 및 나머지 미립자(임의의 잔여 착색제 입자 포함)가 진공부(262)에 의해 호스(263)를 통해 필터 시스템(264)으로 인입된다. 필터 시스템(264)은 공기로부터 추가적인 미립자를 분리하기 위한 안전 필터로 작동한다. 다음으로, 여과된 공기는 필터 시스템(264)으로부터 추가적인 호스(266)를 통해 진공부(262)로 유동한다.
다시 도 11을 참조하면, 장비(200)는 실러 도포 장치(250)를 나타낸다. 실러 도포 장치(250)는, 블록(202)에 착색제가 도포된 후에, 실러를 블록(202) 상에 분사한다. 실러가 도포된 후에, 블록(202)은 경화를 위해 오븐(252)으로 이송된다.
전술한 바와 같이, 많은 종류의 콘크리트 실러 조성물이 사용될 수 있다. 유용한 것으로서, 침투성 실러가 포함된다. 침투성 실러의 유형에는 실란, 실록산, 실리케이트, 실리코네이트 및 이들의 블렌드 또는 혼합물을 포함한다. 바람직한 조성물은 실란과 실록산의 블렌드를 포함한다. 더 바람직한 일부 조성물은, 도포시 실란/실록산 성분과 아크릴의 블렌드를 포함하는 것이다. 실란/실록산은 콘크리트 블록 기공에 대한 조성물의 침투와 유지를 용이하게 하는 동시에, 도포된 표면 용액이 수증기에 대해 투과 가능하게 남긴다는 점에서 바람직하다. 아크릴 성분은 일반적으로 안료의 현탁 및 분포, 및 실란/실록산 및 블록에 대한 안료의 접착을 용이하게 한다.
전형적으로, 아크릴 성분의 중량 백분율에 대해 50% 이상의 실란/실록산 성분을 갖는 조성물이 바람직할 것이다. 바람직하게는, 아크릴 성분의 백분율에 대해 60% 이상의 실란/실록산 성분을 갖는 조성물이 바람직할 것이다. 더 바람직하게는, 아크릴 성분에 대해 70% 이상 또는 80% 이상의 실란/실록산 성분이 사용될 것이다. 일부 예시에서, 10%의 아크릴 성분에 대해 약 90%의 실란/실록산 성분이 바람직할 것이다. 선택된 실란/실록산과 아크릴은 콘크리트 씰 조성물에 전형적인 것일 수 있다.
III. 콘트라스트의 사용과 도포에 관한 추가 비고
A. 바람직한 블록 표면 구조의 변형
본 발명에 따른 기술은 다양한 블록 및 블록 유형에 적용될 수 있다. 그러나 대상이 석재 조적을 모방하고자 할 경우, 특정 특징이 바람직하다.
첫째, "모르타르"를 모방하고자 하는 블록 부분(예를 들어, 도 1의 홈(2g))은 전형적으로 적어도 폭이 0.25인치(6mm) 및 깊이가 적어도 0.5인치(13mm)인 것이 특히 바람직하며; 적어도 폭이 3/8인치(19mm) 및 깊이가 0.75인치(19mm)인 것이 바람직하다. 또한, 하나 이상의 표면 섹션(2a, 2b, 2c 및 2d)에 의해 정의되는 전체 가짜 석재 표면 섹션은, 섹션에서 깊이 변화의 최소 피크가 적어도 5mm, 보통 적어도 10mm, 그리고 때때로는 20mm 이상(기공 제외)인, 불균일한 표면 특징 또는 비-평면 토폴로지를 가질 수 있다. 표면 섹션(2a, 2b, 2c 및 2d)은 매끄러운 표면일 수도 있다.
B. 스프레이 도포, 장비; 제제의 변화
전술한 바와 같이, 석재 모방은 설명된 바와 같은 "페이드"가 발생하는 불균일 분사 도포에 의해 용이하게 된다. 경우에 따라, 외관에 원하는 변화를 용이하게 하기 위해, 선택된 부분에만 여러 번의 도포 또는 콘트라스트나 색상 에이전트의 층이 사용될 수 있다.
여기서 설명된 기술은, 다른 스텐실을 사용하는 단계를 포함하는, 동일한 블록 또는 블록 세트에 대해 여러 번의 착색제 도포와 함께 사용될 수 있다. 이에 따라, 하나의 스텐실이 블록의 특정 섹션을 위해 사용되고, 동일한 블록의 다른 섹션을 다른 착색제 또는 색상 효과로 코팅하기 위해, 제2 스텐실이 제2 도포 공정에 사용될 수 있다.
스프레이 장비와 구성의 상업적 이용 가능성은 본 발명에 따른 공정에 적용될 수 있다. 노즐 및 다른 기능을 포함하는 이러한 사용 가능한 스프레이 장비는, Graco, Minneapolis, MN 55413; 및 Spray Systems, Minneapolis, MN 55345 등과 같은 업체를 통해 얻을 수 있다.
도포 조성물에 있어서, 다양한 제제가 사용될 수 있다. 전형적으로, 의도된 재료에 대해 원하는 일정한 분사 도포를 얻기 위해, 물의 양은 충분할 것이다. 보통, 건조를 용이하게 하기 위해, 이를 달성하기 위한 물보다 실질적으로 많지 않은 양이 바람직할 것이다.
접착제 및 안료를 포함하는 보조제가 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들어, 시어(sheer)가 도포될 때 액체의 점성을 높이기 위한 유사-플라스틱 증점제(pseudo-plastic thickener)의 첨가가 바람직할 수 있다.
발수성과 방오성(water and stain repellency)을 증가시키기 위해, 플루오로폴리머(fluoropolymer)/실리콘 재료가 포함될 수 있다. 이러한 재료는 기초의 색상을 향상시키고, 백화(efflorescence)(수증기에 의해 블록의 표면에 전달되는 천연 소금으로부터 벽돌과 건축물에 보일 수 있는 흰색)를 줄일 수 있다.
경우에 따라, 곰팡이의 성장을 억제하기 위한 살생물제(biocide)가 블록에 또는 블록 상에 포함될 수 있다. 또한, 블록 표면으로의 도포제의 침투를 높이기 위해 습윤제가 사용될 수도 있다.
이러한 재료는 관련된 특정 용도에 있어서 선택 사항일 것이며, 색상의 도포에 의한 석재 외관의 모방의 생성에 반드시 특정되게 관련된 것이 아니라, 도포 능력 및/또는 마모에 관한 바람직한 요인과 관련될 수 있다.
IV. 추가 정보
여기서 설명된 바람직한 공정은 몰딩된 콘크리트 유닛을 위한 것이지만, 이러한 공정에 사용되는 개념은 "몰딩된" 유닛에 한정될 필요는 없다는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 콘크리트 유닛은 압출, 콘크리트 프레스의 사용, 또는 3D 프린터를 사용하는 기타 공정을 이용하여 만들어질 수 있다. 콘크리트 유닛이 세팅된 후, 그러나 최종 사용 가능한 형태로 굳어지기 전에(여기서 "프리-파이널(pre-final) 콘크리트 유닛"으로 지칭됨), 콘크리트 유닛은 경화될 수 있다. 프리-파이널 콘크리트 유닛은, 도 4 내지 8 및 11 내지 14와 관련하여 상술한 바와 같은 장비 및 공정을 사용하여 착색제가 도포될 수 있다.
또한, 여기서 설명된 바람직한 공정은 건식 캐스트 콘크리트를 자주 참조하였으나, 도 4 내지 8 및 11 내지 14의 공정은 습식 캐스트 콘크리트를 포함하는 기타 유형의 콘크리트에 적용될 수도 있음이 예상된다.
위에서 설명하고, 도 4 내지 8 및 11 내지 14에 도시된 장비 및 공정은, 콘크리트 유닛 외의 기타 물품 및 물체에 적용될 수 있다. 방법은, 개구부를 갖는 스텐실을, 물체 위로 이격되게 배향하는 단계; 및 그 다음에, 스텐실에 있는 개구부를 통해 물체에 착색제를 분산시킴으로써, 물체의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계를 포함한다.
V. 일반 원리
본 명세서에 기재된 바와 같이, 미-경화 콘크리트(전형적으로 건식 캐스트 콘크리트)의 몰딩된 유닛은, 첨가된 착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분을 포함하도록 만들어질 수 있으며, 착색제는 액상의 실러를 포함한다.
많은 예시 실시예에서, 미-경화 건식 캐스트(uncured dry-cast) 콘크리트 블록 몸체는, 대향하는 상부면 및 하부면과, 상부면 및 하부면 사이에 연장되는 복수의 측면을 가지며; 적어도 하나의 표면 부분은 상부면의 일부를 포함한다.
많은 실시예에서, 착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분은, 상부면의 일부와, 적어도 하나의 측면의 일부를 포함한다.
착색제는 몰드로부터 탈거된 후에 미-경화 건식 캐스트 콘크리트 블록 몸체의 적어도 하나의 표면 부분의 베이스 색상과 시각적으로 구별될 수 있다.
미-경화 건식 캐스트 콘크리트 블록 몸체는, 일부 예시에서, 대향하는 전면 및 후면, 상기 전면 및 후면 사이의 대향하는 상부면 및 하부면, 및 상기 전면 및 후면과 상기 상부면 및 하부면 사이의 대향하는 측면을 갖는, 그린 옹벽(green retaining wall) 블록이며, 그린 블록 몸체의 상부면은 사용 시 옹벽 블록의 전면이며; 블록 몸체의 하부면은 사용 시 옹벽 블록의 후면이다.
그린 옹벽 블록을 포함하는 실시예에서, 옹벽 블록은 세트 백(set back) 돌출 립을 가질 수 있다.
일부 예시 실시예에서, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트 블록 몸체의 상부면은, 리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 포함하고, 섹션 및 리세스는 조인트에 의해 분리된 개별 석재의 외관을 가진다.
리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 갖는 상부면을 사용하는 예시에서, 첨가된 착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분은, 적어도 하나의 제1 섹션을 포함하며; 제1 섹션은 첨가된 착색제에 의해 완전히 커버된다.
첨가된 착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분은, 적어도 하나의 제2 섹션을 포함할 수 있으며; 제2 섹션은 제1 섹션으로부터 시각적으로 구별된 색상 외관을 제2 섹션에 제공하는 착색제에 의해 완전히 커버된다.
미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 표면의 적어도 일부를 착색하는 방법이 제공된다. 방법은, 몰딩된 유닛이 캐스팅 된 후, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 표면 부분에, 착색제를 도포하는 단계를 포함하며; 착색제는 액상의 실러를 포함한다.
착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 포함하는 액체 실러를 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 선택된 부분에 분산시키기 위해, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함한다.
방법은, 개구부를 갖는 스텐실을, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 표면 부분 위로 이격되게 배향하는 단계를 더 포함하고; 착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 구비한 액체 실러를 스텐실에 있는 개구부를 통해 몰딩된 유닛 상에 분산시키기 위해, 스프레이 헤드를 스텐실 위로 이동시키는 단계를 포함한다.
미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛은, 대향하는 상부면 및 하부면과, 상기 상부면 및 하부면 사이에 연장되는 복수의 측면을 포함할 수 있으며; 착색제를 도포하는 단계는, 상부면의 적어도 일부에 착색제를 도포하는 단계를 포함한다.
착색제를 도포하는 단계는, 복수의 측면 중 적어도 하나에, 착색제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 예시에서, 상부면은, 리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 포함하며; 섹션 및 리세스는 조인트에 의해, 분리된 개별 석재의 외관을 가지며; 착색제를 도포하는 단계는, 적어도 하나의 제1 섹션에 도포하는 단계를 포함하며, 제1 섹션은 착색제에 의해 완전히 커버된다.
일부 예시에서, 착색제를 도포하는 단계는, 복수의 섹션 중 적어도 하나의 제2 섹션에 착색제를 도포하는 단계를 포함하며, 제1 섹션과 다른 시각적인 색상을 제공하는 방식으로, 제2 섹션은 첨가된 착색제에 의해 완전히 커버된다.
일부 바람직한 예시 방법에서, 방법은, 스텐실을 몰딩된 유닛 위로 이격되게 배향하는 단계를 더 포함하고; 착색제를 도포하는 단계는, 스텐실에 있는 하나 이상의 개구부를 통해, 착색제를 갖는 액체 실러를 제1 섹션 상에 도포하는 단계를 포함하고, 스텐실은 착색제가 몰딩된 유닛의 다른 선택된 부분 상에 도포되는 것을 차단한다.
착색제를 도포하는 단계는, 스텐실에 있는 하나 이상의 개구부를 통해, 착색제를 갖는 액체 실러를 상기 제2 섹션 상에 도포하는 단계를 포함할 수 있으며, 제2 섹션 상의 착색제는 제1 섹션에 도포된 착색제와 색상이 다르다.
착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 포함하는 액체 실러를 스텐실에 의해 노출된 몰딩된 유닛의 하나 이상의 부분에 분산시키기 위해, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함할 수 있으며, 노출된 하나 이상의 부분은 적어도 제1 섹션을 포함한다.
방법은, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 몰딩된 유닛을 제공하는 단계로서, 각 유닛은 하부면이 받쳐지고 대향하는 상부면을 가지고; 스텐실을 상부면로부터 위로 이격되도록 배향하는 단계로서, 스텐실은 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 선택된 부분을 노출하는 개구부를 가지고; 및 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 노출된 선택된 부분을 착색시키기 위해, 착색제를 갖는 액체 실러를 스텐실의 개구부를 통해 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 분사하는 단계는, 착색제를 구비한 액체 실러를 스프레이 헤드를 통해 분배하는 단계, 및 스프레이 헤드를 스텐실에 있는 개구부 위로 이동시키는 단계를 포함한다.
분사하는 단계는, 복수의 스프레이 헤드를 통해 하나 이상의 착색제를 분배하는 단계, 및 복수의 스프레이 헤드를 스텐실 위로, 스텐실의 제1 단부에서 스텐실의 반대 단부인 제2 단부를 향해 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
바람직한 방법에서, 방법은, 분사 단계 후에, 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계를 더 포함한다.
오버스프레이를 제거하는 단계는, 오버스프레이를 진공하기 위해 스텐실 상부에서 석션(suction)을 사용하는 단계를 포함할 수 이다.
분사하는 단계는, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트로서의 몰딩된 유닛의 상부면의 적어도 일부에, 착색제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
분사하는 단계는, 착색제를 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 일부 측면의 적어도 일부에 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
몰딩된 유닛을 제공하는 단계는, 팔레트에 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 몰딩된 유닛을 제공하는 단계를 포함할 수 있으며; 방법은, 오버스프레이를 제거하는 단계 후, 유닛의 상기 팔레트를 경화 스테이션으로 이동시키는 단계; 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 제2 팔레트를 제공하는 단계; 및 스텐실로 착색제로부터 유닛의 나머지 부분을 차단하면서, 제2 팔레트 상의 몰딩된 유닛의 선택된 부분을 커버하도록 복수의 스프레이 헤드를 통해 액체 실런트에 있는 하나 이상의 착색제를 분배하는 단계를 더 포함한다.
방법은, 분배하는 단계 후, 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계; 블록의 제2 팔레트를 경화 스테이션으로 이동시키는 단계; 및 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 다른 팔레트를 제공하고, 다른 팔레트 상의 몰딩된 유닛에 하나 이상의 착색제를 분배하고, 스텐실로부터 오버스프레이를 제거하고, 다른 팔레트를 경화 스테이션으로 이동시키는 공정을 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 예시 방법에서, 상기 "공정을 반복하는" 단계는 25초 내에 완료된다.
다른 측면에서, 일반적으로 상기 특징지어진 방법에 따라 만들어진 콘크리트 블록이 제공된다.
다른 측면에서, 콘크리트 유닛의 선행 물질(predecessor)은, 제1 색상 외관의 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 덩어리(molded mass); 및 몰딩된 덩어리의 표면의 선택된 부분 위로 연장되는 제2 색상 외관의 실링 에이전트 층을 포함한다.
많은 실시예에서, 몰딩된 덩어리는 상부면 및 하부면과, 상부면 및 하부면 사이에 복수의 측면을 가지며; 제2 색상 외관의 실링 에이전트층을 갖는 선택된 부분은, 상부면에 있다.
많은 실시예에서, 제2 색상 외관의 실링 에이전트층을 갖는 선택된 부분은, 상부면의 일부 및 적어도 하나의 측면의 일부에 있다.
일부 예시에서, 상부면은 리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 포함하며, 섹션 및 리세스는 조인트에 의해 분리된 개별 석재의 외관을 가진다.
상부면이 리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 포함하며, 섹션 및 리세스가 조인트에 의해 분리된 개별 석재의 외관을 갖는 예시에서, 제2 색상의 실링 에이전트층을 갖는 선택된 부분은, 적어도 하나의 제1 섹션을 포함하며, 제1 섹션은 제2 색상 외관에 의해 완전히 커버된다.
일부 예시에서, 적어도 하나의 제2 섹션은, 제1 색상의 외관 및 제2 색상의 외관과는 다른 제3 색상의 외관의 실링 에이전트 층에 의해 완전히 커버된다.
다른 측면에서, 몰딩된 콘크리트 블록이 제공된다. 블록은, 사용시 배향될 때, 대향하는 전면 및 후면; 전면 및 후면 사이에 연장되는 대향하는 상부면 및 하부면; 및 전면 및 후면과 상부면 및 하부면 사이에 연장되는 대향하는 측면을 가진, 건식 캐스트 콘크리트 블록을 포함하며; 전면은, 시각적으로 구별되는 복수의 면 부분을 가지며, 각 시각적으로 구별되는 면 부분은, 개별 석재 위치의 일면을 모방하며, 조인트를 모방하는 리세스에 의해 인접한 구별되는 면 부분으로부터 윤곽이 그려지고; 시각적으로 구별된 면 부분의 적어도 하나는, 각 시각적으로 구별된 면 부분이 결과적으로 전면 상의 적어도 하나의 다른 구별된 면 부분과 시각적으로 다른 색상이 되도록, 추가적인 색상에 의해 향상된 베이스 색상을 보유한다.
예시 실시예에서, 각각의 리세스는 약 3/8인치 이상의 폭 및 1/2 내지 1인치의 깊이를 가진다.
일부 구현예에서, 각 시각적으로 구별된 면 부분은, 상기 전면의 시각적으로 구별된 면 부분과 교대로 시각적으로 다른 색상이다.
일부 예시에서, 블록은 하부면으로부터 돌출되는 세트 백 립(set back lip)을 더 포함할 수 있다.
상기 특징지어진 바와 같은, 몰딩된 콘크리트 블록의 팔레트가 제공될 수 있다. 팔레트 상에는, 각 블록이 상기 후면에서 받쳐진, 여러 층으로 적층되는 몰딩된 콘크리트 블록이 있을 것이다.
다른 측면에서, 가짜 조인트에 의해 분리된 복수의 가짜 석재를 구비한 면을 가진 건식 캐스트 콘크리트 블록을 포함하며; 적어도 하나의 제1 가짜 석재는, 블록이 몰딩된 후, 제1 가짜 석재에 도포된 안료에 의해, 적어도 다른 하나의 가짜 석재로부터 시각적으로 구별되는, 몰딩된 콘크리트 블록이 제공된다.
제1 가짜 석재는, 그 표면을 가로지르는 페이드를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 제2 가짜 석재는 제2 가짜 석재에 도포된 안료에 의해 적어도 하나의 다른 가짜 석재로부터 시각적으로 구별되는 외관을 갖는다. 이와 같은 실시예에서, 제1 가짜 석재 상의 안료는, 제2 가짜 석재 상의 안료와 동일하다. 대안적으로, 이러한 실시예에서, 제1 가짜 석재 상의 안료는, 제2 가짜 석재 상의 안료와 다르다.
블록은 바람직하게는, 전체면 상에 비-착색(non-pigmented) 실러의 코팅을 더 포함한다.
다른 측면에서, 프리-파이널 콘크리트 유닛은, 첨가된 착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분을 갖는, 세트의 비-건식(undried) 콘크리트 블록 몸체를 포함하며; 첨가된 착색제는 적어도 하나의 표면 부분에 액상의 실러의 첨가의 결과이다.
블록 몸체는, 대향하는 상부면 및 하부면과, 상부면 및 하부면 사이에 연장되는 복수의 측면을 가지며; 적어도 하나의 표면 부분은 상부면의 일부를 포함할 수 있다.
착색제를 보유하는 적어도 하나의 표면 부분은, 상부면의 일부 및 적어도 하나의 측면의 일부를 포함할 수 있다.
비-착색 실러의 코팅이 유닛의 전체면 상에 있을 수 있다.
다른 측면에서, 프리-파이널 콘크리트 유닛의 표면의 적어도 일부를 착색하는 방법은, 세트의 비-건식 콘크리트 유닛의 표면 부분에, 착색제를 도포하는 단계를 포함하며; 착색제는 액상의 실러를 포함한다.
착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 포함하는 액체 실러를 유닛의 선택된 부분에 분산시키기 위해, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은, 개구부를 갖는 스텐실을, 유닛의 표면 부분 위로 이격되게 배향하는 단계를 더 포함하고; 착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 구비한 액체 실러를 스텐실에 있는 개구부를 통해 유닛 상에 분산시키기 위해, 스프레이 헤드를 기 스텐실 위로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 물체의 표면의 적어도 일부를 착색하는 방법은, 개구부를 갖는 스텐실을, 물체 위로 이격되게 배향하는 단계; 및 스텐실에 있는 개구부를 통해 물체 상에 착색제를 분산시킴으로써, 물체의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계를 포함한다.
착색제를 도포하는 단계는, 착색제를 포함한 액체를 물체의 선택된 부분 상에 분산시키기 위해, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
분사하는 단계는, 착색제를 구비한 액체를 스프레이 헤드를 통해 분배하는 단계, 및 스프레이 헤드를 스텐실에 있는 개구부 위로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
분사하는 단계는, 복수의 스프레이 헤드를 통해 하나 이상의 착색제를 분배하는 단계, 및 복수의 스프레이 헤드를 스텐실 위로, 스텐실의 제1 단부에서 스텐실의 반대 단부인 제2 단부를 향해 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
방법은 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
오버스프레이를 제거하는 단계는, 오버스프레이를 진공하기 위해, 스텐실 상부에서 석션을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
오버스프레이를 제거하는 단계는, 착색제를 도포하는 단계 동안에 수행될 수 있다.
오버스프레이를 제거하는 단계는, 착색제를 도포하는 단계 후에 수행될 수 있다.
물체의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계는, 콘크리트 유닛의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
물체의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계는, 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 표면 부분에 착색제를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기는 원리의 예시가 포함된다. 이러한 원리를 사용하여 많은 실시예를 만들 수 있다.

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  11. 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 개별 몰딩된 유닛의 표면의 적어도 일부를 착색하는 방법으로서, 상기 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 개별 몰딩된 유닛의 각각은 대향하는 상부면 및 하부면과, 상기 상부면 및 하부면 사이에 연장되는 복수의 측면을 가지고, 상기 착색 방법은,
    스텐실(stencil)을 상기 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 개별 몰딩된 유닛의 표면 부분 위로 이격되게 배향하는 단계로서, 상기 스텐실은 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 개별 몰딩된 유닛의 선택된 부분을 노출하는 개구부를 가지는 단계; 및
    상기 몰딩된 유닛이 캐스팅 된 후, 상기 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 개별 몰딩된 유닛의 노출된 표면 부분에, 착색제를 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 착색제를 구비한 액체 실러를 상기 상부면의 적어도 일부에 분산시키는 단계를 포함하는 착색 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 착색제를 구비한 상기 액체 실러를 상기 스텐실에 있는 상기 개구부를 통해 분산시키기 위해, 상기 스프레이 헤드를 상기 스텐실 위로 이동시키는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 복수의 측면 중 적어도 하나에, 상기 착색제를 도포하는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  16. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 상부면은, 리세스에 의해 분리된 복수의 섹션을 포함하며; 상기 섹션 및 리세스는 조인트에 의해, 분리된 개별 석재의 외관을 가지며;
    (b) 상기 착색제를 도포하는 단계는, 적어도 하나의 제1 섹션에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 제1 섹션은 상기 착색제에 의해 완전히 커버되는, 착색 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 복수의 섹션 중 적어도 하나의 제2 섹션에 착색제를 도포하는 단계를 포함하며, 상기 제1 섹션과 다른 시각적인 색상을 제공하는 방식으로, 상기 제2 섹션은 상기 도포된 착색제에 의해 완전히 커버되는, 착색 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 스텐실에 있는 하나 이상의 개구부를 통해, 착색제를 갖는 액체 실러를 상기 제1 섹션 상에 도포하는 단계를 포함하고, 상기 스텐실은 상기 착색제가 상기 몰딩된 유닛의 다른 선택된 부분 상에 도포되는 것을 차단하는, 착색 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 스텐실에 있는 하나 이상의 개구부를 통해, 상기 착색제를 갖는 액체 실러를 제2 섹션 상에 도포하는 단계를 포함하고, 상기 제2 섹션 상의 상기 착색제는 상기 제1 섹션에 도포된 상기 착색제와 색상이 다른, 착색 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 상기 착색제를 포함하는 상기 액체 실러를 상기 스텐실에 의해 노출된 상기 몰딩된 유닛의 하나 이상의 부분에 분산시키기 위해, 자동 스프레이 헤드를 사용하는 단계를 포함하며, 상기 노출된 하나 이상의 부분은 적어도 상기 제1 섹션을 포함하는, 착색 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 청구항 11에 있어서,
    상기 착색제를 도포하는 단계는, 복수의 스프레이 헤드를 통해 하나 이상의 착색제를 분배하는 단계, 및 상기 복수의 스프레이 헤드를 상기 스텐실 위로, 상기 스텐실의 제1 단부에서 상기 스텐실의 반대 단부인 제2 단부를 향해 이동시키는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  24. 청구항 23에 있어서,
    (a) 상기 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계를 더 포함하는, 착색 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 오버스프레이를 제거하는 단계는, 오버스프레이를 진공하기 위해 상기 스텐실 상부에서 석션(suction)을 사용하는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계는, 착색제를 도포하는 단계 동안에 수행되는, 착색 방법.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계는, 착색제를 도포하는 단계 후에 수행되는, 착색 방법.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 청구항 24에 있어서,
    상기 몰딩된 유닛을 제공하는 단계는, 팔레트에 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 복수의 몰딩된 유닛을 제공하는 단계를 포함하며; 상기 착색 방법은,
    (a) 상기 오버스프레이를 제거하는 단계 후, 유닛의 상기 팔레트를 경화 스테이션으로 이동시키는 단계;
    (b) 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 제2 팔레트를 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 스텐실로 착색제로부터 상기 유닛의 나머지 부분을 차단하면서, 상기 제2 팔레트 상의 상기 몰딩된 유닛의 선택된 부분을 커버하도록 상기 복수의 스프레이 헤드를 통해 액체 실런트에 있는 하나 이상의 착색제를 분배하는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  31. 청구항 30에 있어서,
    (a) 상기 분배하는 단계 후, 스텐실에서 오버스프레이를 제거하는 단계;
    (b) 블록의 상기 제2 팔레트를 경화 스테이션으로 이동시키는 단계; 및
    (c) 미-경화 건식 캐스트 콘크리트의 몰딩된 유닛의 다른 팔레트를 제공하고, 상기 다른 팔레트 상의 몰딩된 유닛에 하나 이상의 착색제를 분배하고, 상기 스텐실로부터 오버스프레이를 제거하고, 상기 다른 팔레트를 상기 경화 스테이션으로 이동시키는 공정을 반복하는 단계를 더 포함하는, 착색 방법.
  32. 청구항 31에 있어서,
    단계 (c)가 25초 내에 완료되는 착색 방법.
  33. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰딩된 유닛의 전체 면 상에 비-착색 실러를 코팅하는 단계를 포함하는, 착색 방법.
  34. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 만들어진 콘크리트 블록.
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