JP2019030639A - 粉砕機における粉砕ホイールの位置を再設定するデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕によって生じる粉体がコーヒーの調製の使用に適している豆製品に対する粉砕機の粉砕ホイールの位置を再設定するデバイスを提供する【解決手段】粉砕チャンバ９と、粉砕チャンバ９内に収容された一対の粉砕ホイール７、８は、各粉砕ホイールの軸心方向を自身の軸心が規定するモータのシャフトに接続され、ホイールと対向する他方の粉砕ホイールは、回転に対して静止し、且つ、軸心方向に沿う両方向に軸心的に移動し得る一対の粉砕ホイールを備える。デバイスは、静止側粉砕ホイールに対して軸心方向移動を付与する機構と、電気モータと、電気モータに取り込まれた電流強度を測定する電流強度計と、静止側粉砕ホイールと、対向する回転側粉砕ホイールとの間におけるゼロ距離状態を表す電流強度の値の検出時に、電気モータに対する電力を遮断するスイッチを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、粉砕によって生じる粉体が飲料の調製において使用されるに適している植物由来の豆製品に対する粉砕機における粉砕ホイールの位置を再設定するデバイスに関する。

特に、限定的なものとしてで無く、粉砕された豆は、焙煎されたコーヒー豆である。

前記粉砕機は、粉砕チャンバと、前記粉砕チャンバ内に収容された一対の粉砕ホイールであって、該一対の粉砕ホイールの内の回転されるべき粉砕ホイールは、各粉砕ホイールの軸心方向を自身の軸心が規定するモータのシャフトに対して接続され、該ホイールと対向する他方の粉砕ホイールは、回転に対して静止的であり、且つ、前記軸心方向に沿う両方向において軸心的に移動し得る一対の粉砕ホイールと、前記静止側粉砕ホイールに対して前記軸心方向移動を付与する機構と、前記機構に対して結合されてそれを起動するモータ手段と、を備える。

前記粉砕機はまた、粉砕済み製品の量を回分計測し且つ引き続きポルタフィルタを詰めて飲料を獲得する回分計量デバイスも備え得る。

粉砕された植物由来の豆製品から得られた粉体から、水に溶かされるべき飲料を調製する上で、粉砕の程度は、飲料の種類、及び、飲料の感覚刺激的な品質の両方に関して重要な見地であることは知られている、と言うのも、飲料を調製するときにおける風味の抽出は、粉砕の程度に依存するからである。

このことは特に、飲料を調製するために粉砕されるべき製品が、エスプレッソ、ブリュードコーヒー、及び、クリーム・コーヒーなどの異なる種類のコーヒーを獲得するために使用され得る焙煎コーヒーであるときに当てはまる。

調製されるべき飲料の種類に従い、豆を種々の程度の細かさまで破砕すると、一定の場合には、豆に混じっている硬質の異物の故に粉砕ホイールが破損すると共に、常に相当の摩耗が引き起こされ、その結果として、一定の時間の後で粉砕ホイールの刃は丸くなり始め、処理能力を喪失し、粉砕コーヒー品質が低下する。

これにより、粉砕チャンバ内の一対の粉砕ホイールを、比較的に頻繁に交換する必要がある。

粉砕ホイールの交換は、相当に難しい作業である、と言うのも、各粉砕ホイールは、回転側粉砕ホイールを駆動する粉砕用モータのシャフトに対して直角に配置されるべきだからであり、且つ、新たな粉砕ホイールが一旦取付けられたなら、それらは初期設定されるべきであり、すなわち、それらは、粉砕ホイール位置再設定作業に委ねられて、回転側粉砕ホイールから、基準距離と解釈される所定距離において、それに対して静止側粉砕ホイールを接近かつ離間させて移動させることにより、異なる粒子サイズを以て粉砕が実施されることを許容すべきだからである。

粉砕ホイール位置再設定作業は、実際には、静止側粉砕ホイールの位置を決定するという様式であり、これは、回転側粉砕ホイールからの距離がゼロである位置として解釈され得る。

先行技術において、粉砕ホイール位置再設定作業は、一対の粉砕ホイールを交換するときに粉砕機のユーザにより実施されると共に、種々の段階を含み、すなわち、該作業は、経験的な方法に依れば、回転側粉砕ホイールを回転させる段階と、この作業の間に、各粉砕ホイールが相互に接触する瞬間、すなわち各粉砕ホイールのゼロ距離状態、を表すと見做される歯擦音が聞こえるまで、静止側粉砕ホイールを回転側粉砕ホイールに向けて軸心方向に変位させる機構を起動する段階と、を含んでいる。

次に、ユーザは、依然として、静止側粉砕ホイールを軸心方向に変位させる機構を起動し、且つ、回転側粉砕ホイールから基準距離“ｄＲ”として知られる所定距離に静止側粉砕ホイールを載置することにより、粉砕機の作業マニュアルにて規定された所定長さまで静止側粉砕ホイールを戻し移動させ、前記基準距離に対して静止側粉砕ホイールは、所望の粒子サイズに従う作業距離“ｄＬ”を設定することにより、いずれかの方向において軸心方向に変位されるものとされる。

以上のように、先行技術の方法に依ると、与えられた粉砕機に対する各粉砕ホイール間のゼロ距離の一意的な決定手法は無いことが理解されよう。と言うのも、斯かる決定手法は、各粉砕ホイールを交換する操作者の音響的感性及び訓練に依存し、結果として、ユーザ・マニュアルにより示されてゼロ距離に依存する基準距離ｄＲの決定手法は正しいものでなく、且つ、飲料調製において使用されるべき粉砕済み製品の特定の粒子サイズが依存する特定の作業距離ｄＬを決定するために多数の次続的な粉砕段階が必要とされて、製品の無益な浪費に繋がるからである。

本発明の目的は、本明細書において前記に示された粉砕機における粉砕ホイールの位置を再設定するデバイスであって、新たな一対の粉砕ホイールを交換する操作者の訓練及び音響的感性に関わりなく、先行技術により引き起こされる欠点を回避し乍ら、前記一対の粉砕ホイールの一意的な初期設定を許容するデバイスを提供することである。

本明細書において以下に更に良好に説明されるこの目的及び他の目的は、以下の請求項１において権利請求された如く特徴付けられる、新たな一対の粉砕ホイールにおける各粉砕ホイール間のゼロ距離を決定するデバイスにより達成される。

本発明は次に、例示的に且つ限定なしで与えられると共に添付図面中に示される本発明の幾つかの実施例を参照して相当に詳細に記述される。

焙煎コーヒーを粉砕する習用の粉砕機／ドーザの概略的斜視図である。 回転側粉砕ホイールを起動するモータを備えた粉砕機の粉砕チャンバ内における各粉砕ホイールの相互位置決め様式を示す概略図である。 摩耗もしくは破損に起因する交換の間における一対の粉砕ホイールの初期設定の間において静止側粉砕ホイールにより占められる複数の位置を示す概略図である。 手動的起動により一対の粉砕ホイールを初期設定する、本発明のデバイスの第１実施例を示す図である。 電気モータを用いる起動により一対の粉砕ホイールを初期設定する、本発明のデバイスの第２実施例を示す図である。 電気モータ及び電流強度計を用いる起動により一対の粉砕ホイールを初期設定する、本発明のデバイスの代替実施例を示す図である。

前記の各図、特に図１を参照すると、概略的に参照番号１により表される粉砕機は、基部２と、業界公知の如く不図示の粉砕チャンバが内部に収容された本体３と、その中で動作する一対の粉砕ホイール、すなわち、静止側粉砕ホイール及び回転側粉砕ホイールとを備え、回転側粉砕ホイールは、業界公知の如く同様に本体３内に収容された電気モータにより回転される。

本体３の上方には、粉砕されるべき豆、すなわち、粗挽きコーヒーを収容し且つ各粉砕ホイールに対して送給するホッパ４が載置される。

粉砕機１は、粉砕済み製品を回分計量するドーザ５と、図１には示されないポルタフィルタを受容する習用の支持体６とを備え得る。

前記粉砕チャンバ内で動作すべく設計された一対の粉砕ホイールは、図２に概略的に示され、その場合、回転側粉砕ホイールは、参照番号７により表され、且つ、回転に対して静止的であるが以下に示される如く軸心方向に変位され得る静止側粉砕ホイールは、参照番号８により表されている。両方の粉砕ホイールは、夫々、概略的に９及び１０と参照される習用の歯部を有している。

回転側粉砕ホイール７は、たとえば、接続ネジ１２により、概略的に１１と参照される支持体に対して習用的に接続されると共に、この支持体を介し、電気モータ１４のシャフト１３に対して接続される。

電気モータ１４のシャフト１３は軸心方向Ｚ−Ｚを規定し、これに沿い、静止側粉砕ホイール８は、変位されると共に、該ホイールは、たとえばネジ１６により自身が接続される対応支持体１５により担持もされる。

図２に示された如く、機構７及び８の歯部９及び１０が相互に対して払拭接触の状態に到達して歯擦音を生成したとき、それらは、各粉砕ホイール間のゼロ距離を規定する。

本発明に依れば、粉砕ホイール７と粉砕ホイール８の間における上述のゼロ距離位置は、図４及び図５に示されたデバイスにより達成される。

図４を参照すると、参照番号１７は、回転側粉砕ホイール７を回転させるモータ１４のシャフト１３の軸心と一致する軸心Ｚ−Ｚに沿い静止側粉砕ホイール８に対して軸心方向変位を付与する習用の機構を、不図示の螺条付きギヤと共に形成する習用の歯車を表している。

前記歯車に対しては、１８と参照されるアルキメデス・ネジが接続されると共に、該ネジは、概略的に１９及び２０と参照される端部支持体同士の間に取付けられる。

ネジ１８のシャンク端部２１上には、傘歯車２２が遊動的に装着されると共に、該歯車は、ショルダ２３と、たとえば、シャンク２１と同軸的に配置されたカップ・スプリングの積層体である弾性部材２５であって、その他端２６はシャンク２１に対して取付けられた固定プレート２７に当接して作用する部材２５の端部２４との間において摺動し得る。

弾性部材２５により及ぼされる軸心方向の弾性力は、ショルダ２３に対して傘歯車２２を常時付着させて維持することで、それを、シャンク２１に対し、故に、ネジ１８に対して堅固に結合させる。

部材２２、２３、２４、２５、２６、２７は実際には、摩擦システムを構成する。

傘歯車２２は、３０及び３１と参照される支持体に対して接続されたシャフト２９に対して装着されて堅固に結合された第２傘歯車２８に対して回転可能に噛合される。

図４の実施例において示された如く、シャフト２９は、その手動的な回転起動のためのノブ３２にて終端する。

粉砕機１に対し、上述のシャフト２９は、ノブ３２が内部に載置され得る本体３の外部からアクセスされるべく設計され得る。

図５の実施例を参照すると、シャフト２９は、前記デバイスの自動的作業のために電気モータ３３に対して接続される。

電気モータ３３は好適には、両方向におけるシャフト２９の回転のためのＤCもしくはステップ式のモータである。

本発明のデバイスを用いた、粉砕ホイール同士の間のゼロ距離位置の決定、すなわち、新たな一対の粉砕ホイールの初期設定は、シャフト２９に対して回転を付与すること、すなわち、ノブ３２に対して手動的に、又は、モータ３３を介して電気的に作用することにより、実施される。

ネジ１８及び歯車１７及び習用の機構を介して静止側粉砕ホイール８を軸心Ｚ−Ｚの方向において軸心方向に変位させるためのシャフト２９の回転は、静止側粉砕ホイール８を回転側粉砕ホイール７に向けて移動させる一方、後者は必ずしも回転はされない。

ノブ３２を介した手動的起動又はモータ３３を介したモータ式起動のいずれかにより実現される本発明に係るシャフト２９の回転は、傘歯車２２及び対応するネジ１８のショルダ２３が、それらの間に、蓄積された較正弾性エネルギにより生成される駆動トルクを超過する抵抗トルクを有することを弾性部材２５が検出するまで、継続する。

静止側粉砕ホイール８と、それに対向するホイール、すなわち、前記回転側粉砕ホイールとの間における接触状態が、ショルダ２３に対して傘歯車２２が摩擦接触を喪失するときにおける上述の抵抗トルクに対応すると想定すると、それは、シャフト２９の回転が継続するときでさえも、ネジ１８に対する運動伝達を停止する。

本出願人は、最も一般的な形式の粉砕ホイール、すなわち、６５ｍｍの直径を有するものによれば、各粉砕ホイール間の接触を表し、すなわち、各粉砕ホイールのゼロ距離状態を表す前記抵抗トルクは、１６Ｋｇ・ｃｍ〜１９Ｋｇ・ｃｍの範囲に亙ることを確認できた。

故に、本発明のデバイスに依れば、“粉砕ホイールのゼロ距離”位置は、一意的に決定される。

上述の“粉砕ホイールのゼロ距離”が一旦、一意的に決定されたなら、基準距離ｄＲ、及び、種々の粉砕粒子サイズに対する作業距離ｄＫもまた、製品及び時間の無益な浪費に繋がる種々の粉砕試行によってではなく、前記粉砕機内にプログラムされた、又は、その作業マニュアル中に示された命令に基づき、静止側粉砕ホイールの変位により一意的に決定され得る。

図３は、代表的な“粉砕ホイールのゼロ距離”ライン、基準距離ｄＲを表す後方位置、ならびに、異なる粒子サイズを提供する作業距離を夫々表すべくｄＬ１及びｄＬ２と参照された２本のライン、すなわち、一方は、“粉砕ホイールのゼロ距離”から、作業位置ｄＬ２により表される距離を超える距離に静止側粉砕機構を載置することにより得られたラインｄＬ１であり、両者は、一意的に決定された基準距離ｄＲを跨いでいる２本のラインを、概略的に示している。

図６を参照すると、本発明のひとつの代替実施例において、新たな一対の粉砕ホイールを初期設定するデバイスは、図５の部材２５などの弾性部材の代わりに、電気モータ３３により取り込まれる電流強度を測定する計測器３４と、前記モータ３３により取り込まれる電流強度の値であって、静止側粉砕ホイールと、それに対向する回転側粉砕ホイールとの間のゼロ距離状態を表す電流強度の値を検出したときに前記モータに対する電力供給を停止するスイッチ３５とを備える。

本出願人は、最も一般的な形式の粉砕ホイール、すなわち、６５ｍｍの直径を有するものに対し、各粉砕ホイールのゼロ距離状態を表すモータ３３により取り込まれた電流の値は、モータの通常運転の間においてそれにより取り込まれる電流強度の呼び値の５〜６倍の範囲であり、すなわち、２５００ｍＡ〜３０００ｍＡであることを確認できた。

本発明のデバイスの動作は、静止側粉砕ホイールを軸心方向に変位させるべく設計されたモータにより取り込まれる電流の所定値を検出することにより“粉砕ホイールのゼロ距離”位置を一意的に決定すると共に、その後、ステッピング・モータ３３に対していずれかの方向に付与されるべき回転数をプログラムすることにより基準距離ｄＲ及び作業距離ｄＬ１及び／又はｄＬ２を一意的に決定すべく使用される習用の電子制御ユニット（CPU）におけるプログラム・モードにより起動されるにも適している。この目的のために、前記モータは、好適にはエンコーダから成る不図示の電子Ｒpmセンサを備えることが意図されるものである。

基準距離ｄＲ及び作業距離ｄＬ１及びｄＬ２の電子式のプログラミングは、図５に示された実施例においてさえも、モータ３３にエンコーダを備えることにより実現可能とされ得る。

Claims (7)

1. 粉砕によって生じる粉体が飲料の調製において使用されるに適している植物由来の豆製品に対する粉砕機における粉砕ホイール（７、８）の位置を再設定するデバイスであって、前記粉砕機は、粉砕チャンバ（９）と、前記粉砕チャンバ内に収容された一対の粉砕ホイール（７、８）であって、該一対の粉砕ホイールの内の回転されるべき粉砕ホイール（７）は、各粉砕ホイールの軸心方向（Ｚ−Ｚ）を自身の軸心が規定するモータ（１４）のシャフト（１３）に対して接続され、該粉砕ホイール（７）と対向する他方の粉砕ホイール（８）は、回転に対して静止的であり、且つ、前記軸心方向（Ｚ−Ｚ）に沿う両方向において軸心的に移動し得る一対の粉砕ホイール（７、８）と、静止側の前記粉砕ホイール（８）に対して前記軸心方向の移動を付与する機構（１７、１８）と、前記機構に対して結合されてそれを起動するモータ手段（３３）と、前記静止側の粉砕ホイール（８）と回転側の前記粉砕ホイール（７）との間に接触状態が検出されると直ちに前記モータ（３３）の動作を停止させる手段（２２、２３）と、前記接触状態を検出するために配備された手段（２５）と、を備えるデバイスにおいて、
   前記モータ手段は、電気モータ（３３）を備え、且つ、
   前記静止側の粉砕ホイールと前記回転側の粉砕ホイールとの間における接触状態が検出されたときに前記モータ手段の動作を停止させる前記手段は、前記電気モータ（３３）により取り込まれた電流強度を測定する電流強度計（３４）と、前記モータ（３３）により取り込まれた電流強度の値であって、前記静止側粉砕ホイール（８）と、前記静止側粉砕ホイール（８）に対向する前記回転側粉砕ホイール（７）との間におけるゼロ距離状態を表す電流強度の値の検出時に、前記電気モータに対する電力を遮断するスイッチ（３５）とを備えることを特徴とする、デバイス。
2. 前記電気モータ（３３）はエンコーダを備えることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 当該デバイスは、前記モータ手段（３３）と前記機構（１７、１８）との間に、前記静止側の粉砕ホイール（８）に対して前記軸心方向の移動を付与する摩擦システム（２２、２３、２４、２５、２６、２７）を備えることを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記モータにより取り込まれ、かつ前記静止側の粉砕ホイール（８）と回転側の粉砕ホイール（７）との間のゼロ距離状態を表す電流強度の前記値は、６５ｍｍの直径を有する形式の粉砕ホイールに対し、その通常運転の間において前記モータ（３３）により取り込まれる電流強度の呼び値の５〜６倍の範囲であることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
5. 前記モータにより取り込まれ、かつ前記静止側の粉砕ホイール（８）と回転側の粉砕ホイール（７）との間のゼロ距離を表す電流強度の前記値は、６５ｍｍの直径を有する形式の粉砕ホイールに対し、２５００ｍＡ〜３０００ｍＡの範囲であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記粉砕機（１）は、植物由来の豆製品を粉砕することにより得られた粉体を回分計量する回分計量デバイス（５）を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記植物由来の豆製品は焙煎コーヒー豆である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデバイス。

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