KR101481901B1 - 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하고, 로스팅된 원두를 분쇄하여 커피화시키는 자동화 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두를 정량적으로 정확하게 공급하기 위한 생두와 원두공급기의 정량공급유닛에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 로스팅을 위해서 생두공급유닛에서 정량화된 분량만큼의 생두만을 빼내고, 원두공급유닛에서 정화화된 분량만큼의 원두만을 빼내는 정량공급장치로서, 하나의 에어실린더의 샤프트 연동작용을 이용하여 정량블럭이 그 힌지를 축으로 정확한 연동운동을 달성할 수 있도록 유도함으로, 생두나 원두를 정량블럭 내측의 정량내주관의 부피만큼 항상 하단의 이동관으로 공급할 수 있도록 한 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛에 관한 것이다.

Description

커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛{The feeder of auto prosess system to transfer and roaster coffee been}

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하고, 로스팅된 원두를 분쇄하여 커피화시키는 자동화 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두를 정량적으로 정확하게 공급하기 위한, 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 로스팅을 위해서 생두공급유닛에서 정량화된 분량만큼의 생두만을 빼내고, 원두공급유닛에서 정화화된 분량만큼의 원두만을 빼내는 정량공급장치로서, 하나의 에어실린더의 샤프트 연동작용을 이용하여 정량블럭이 그 힌지를 축으로 정확한 연동운동을 달성할 수 있도록 유도함으로, 생두나 원두를 정량블럭 내측의 정량내주관의 부피만큼 항상 하단의 이동관으로 공급할 수 있도록 한 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛에 관한 것이다.

일반적으로 원두는 열대지방에서 작물로서 생산된 후, 이를 커피 생산자가 로스팅하여 원두의 형태로 제작하며, 이를 구입한 중간상인이 특별한 가공을 통해서 분말형의 커피를 제작하거나 또는 원두를 판매상에게 판매를 하여 원두커피로서 원두커피 전문점에서 판매를 하곤 했다. 그런데 이러한 종래의 원두 생산과 판매 형태에 많은 변화를 가져오며, 소규모의 커피전문점에서도 원두를 직접 로스팅하고 분쇄하여 커피화시키는 제작과정을 작은 점포 안에서 수행하는 형태의 영업방식이 등장하였다.

이들은 보다 새롭고 특이한 원두의 향과 맛을 즐기도록 소비자의 미각적 질감을 향상시키고 있고, 커피를 즐기는 기호인들을 증가시키는 것까지는 성공하였지만, 실질적으로 수입을 향상시키거나 정말 우수한 질감의 커피를 제공하지는 못하였다. 즉, 커피의 경우 신선한 생두를 그자리에서 올바른 방식과 적당한 조건을 통해서 로스팅해야 최적의 맛을 내게 되는데, 종래의 로스팅기나 커피메이트는 이러한 질적인 향상을 가져다주지는 못했던 것이다.

따라서 본 발명의 출원인은 도시된 도 2의 커피메이트 시스템을 개발한 바 있다. 이 시스템을 설명하자면, 매장 내에 모든 시스템을 장착하고 생두의 상태에서 로스팅되어 원두가 되고, 원두가 이동하여 커피메이트에서 분쇄되어 커피로 변화되는 모든 과정이 시각적으로 시식자가 볼 수 있도록 하였다. 생두는 물론 원두가 이동하는 모든 과정이 에어에 의해 투명의 이동관을 타고 가기에 모두 확인이 가능하다.

보다 상세히 설명하자면, 도 2에 도시된 생두공급유닛은 적재부에 저장된 생두를 하단으로 빼내어 이동관을 타고 생두로스터로 이동시킨다. 이때 생두를 정량적으로 빼내어 이동관을 타고 이동시켜야 한다. 또한 생두로스터로 이동된 생두는 고온의 증기를 이용하여 로스팅되는데, 이 로스팅의 과정도 시식자는 시각적으로 관찰이 가능하다. 로스팅된 원두는 다시 이동관을 타고 원두공급유닛으로 이동하여 다수의 적재부에 저장된다. 저장된 원두는 하단으로 빼내어 이동관을 타고 커피메이트로 이동한다.

이때 생두는 물론 원두도 적재부에서 정량적으로 생두와 원두를 빼내는 정량공급유닛를 통해야 하는데, 이 정량공급유닛은 도시된 도 3에 상세히 도시되어 있다. 적재부 하단에 쌍으로 배열된 에어실린더가 그 축단에 개폐플레이트를 가지고 있고, 이 개폐플레이트는 상단의 에어실린더가 그 축을 접은 상태에서 적재부의 생두나 원두의 이동을 차단한다. 그러나 상기 상단 에어실린더가 그 축을 뻗으면 개폐플레이트가 연동하여 적재부와 하단의 정량관을 연통시킨다. 정량관에는 원두나 생두가 가득한 상태가 된다. 이후 하단의 에어실린더가 작동을 하여 그 축을 뻗게 되면 정량관과 하단의 이동관을 연통시키게 되어, 정량관 내측에 존재하는 생두나 원두를 하단의 이동관으로 떨어뜨린다. 바로 이동관으로 떨어진 원두나 생두는 에어에 의해 이동하여 로스터나 커피메이트로 이동한다. 이러한 과정에서 모두 생두나 원두는 정확한 분량만큼만 이동시키는 것이 바로 이 정량공급유닛의 주요한 역할이다.

그런데 종래 이 정량공급유닛은 다수의 문제점이 발생된다.

첫째, 에어실린더가 2개가 형성되어 있기에 제작비용이 많이 발생된다.

둘째, 수평방향으로 연동하도록 각각 별개의 가이드레일을 가지고 있는데, 커피의 분진이 쌓이면서 그 연동작용에 문제가 발생된다.

셋째, 간단한 동작을 달성하는데, 2개의 에어실린더가 장착되어야만 하기에 기체가 복잡하다.

결국 이러한 문제점을 해결하고자 본 발명의 정량공급유닛이 개발되었다.

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하고, 로스팅된 원두를 분쇄하여 커피화시키는 자동화 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두를 정량적으로 정확하게 공급하기 위한 생두와 원두공급기의 정량공급유닛을 제공하고자 한다.

특히, 본 발명은 로스팅을 위해서 생두공급유닛에서 정량화된 분량만큼의 생두만을 빼내고, 원두공급유닛에서 정화화된 분량만큼의 원두만을 빼내는 정량공급장치로서, 하나의 에어실린더의 샤프트 연동작용을 이용하여 정량블럭이 그 힌지를 축으로 정확한 연동운동을 달성할 수 있도록 유도함으로, 생두나 원두를 정량블럭 내측의 정량내주관의 부피만큼 항상 하단의 이동관으로 공급할 수 있도록 한 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른, 생두와 원두공급기의 정량공급유닛은, 원두나 생두 공급유닛(C, B)의 커피적재함(50) 하단에 장착되도록 상판(101)과 밑판(102)으로 구분되어 상판(101)과 밑판(102) 사이에 일정한 공간을 가지도록 결합된 분배하우징(110); 상판(101)과 밑판(102)에 일정한 크기로 형성되어 커피의 이동통로를 개방시키는 상판연통공(111)과 밑판연통공(112); 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)을 교번적으로 개방시키도록, 힌지(113) 체결되고 수직한 방향으로 원통형으로 관통된 정량내주관(114)을 가져, 그 힌지(113)를 축으로 연동할 때, 상판연통공(111)의 하단에 위치되었다가, 밑판연통공(112)의 상단에 위치되었다가를 반복하는 정량블럭(120); 정량블럭(120)의 일측에 샤프트(121)가 고정되고, 보디는 상판(101)과 밑판(102) 사이 공간부(103)에 연동가능한 형태로 고정되는 에어실린더(125);를 포함하여 구성되어, 상기 에어실린더(125)가 그 샤프트(121)를 신축(伸縮)시키는 작동에 따라, 정량블럭(120)은 힌지(113)를 축으로 회전하여 상판연통공(111)과 연통되고, 밑판연통공(112)에 연통됨을 반복한다.

또한 본 발명 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛에 따른, 상판연통공(111)과 밑판연통공(112) 및 정량내주관(114)의 직경은 모두 동일하게 형성하되, 상기 정량내주관(114)의 부피는 생두(1)나 원두(2)의 일회 공급량의 부피로 계산한다.

본 발명에 따라 생두는 물론 원두도 정량적으로 정확하게 공급할 수 있기에 눈짐작으로 커피의 분량을 산정하지 않아도 되고, 별도의 저울을 이용하여 커피를 분량하지 않아도 된다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 하나의 에어실린더의 작동을 통해서 상판과 밑판에 형성된 상판연통공과 밑판연통공을 교번적으로 개방하여 보다 정확한 분량의 생두와 원두를 공급할 수 있기에 활용가능성이 높고, 생산단가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 간단한 구조를 가지지만, 보다 정확한 작동을 하여 내구성을 향상시킬 수 있으면서, 종래 정량공급유닛의 경우 두 개의 에어실린더를 이용한데 반하여 하나의 에어실린더를 통해서도 동일한 역할을 수행할 수 있도록 했다는 점에서 장점이 있다.

도 1은 일반적인 생두가 원두로 로스팅된 모습을 도시한 도면,
도 2는 종래 사용된 커피메이트 시스템을 전체적으로 도시한 도면,
도 3은 종래 정량공급유닛의 작동의 방식을 단면하여 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 정량공급유닛에 적재함이 부착된 공급유닛을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 정량공급유닛의 평면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 정량공급유닛을 전체적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 정량공급유닛의 정량블럭을 전체적으로 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 정량공급유닛의 작동을 통해서 커피가 정량적으로 선별되는 모습을 도시한 도면이다.

본 발명은 생두나 원두를 정량적으로 공급하기 위한 정량공급유닛에 관한 것이다.

즉, 본 발명의 정량공급유닛(100)은 농산물인 생두(1)를 직접 가공하여 원두(2)로 변화시키고, 원두(2)를 직접 끓여 커피로 제작하는 커피메이트 시스템의 일부이다. 소비자가 판매상의 점포 내에서 주문한 원두커피를 그 자리에서 가공하여 마지막 소비물인 커피를 제공하되, 다종의 커피에 따라서 소비자가 직접적으로 시식하고자하는 종류의 원두나 생두를 선택하여 이를 정량적으로 공급하기 위한 정량공급유닛이다. 이 유닛의 구성은 도시된 도 4 내지 8에서처럼, 원두나 생두 공급유닛(C, B)의 커피적재함(50) 하단에 장착되도록 상판(101)과 밑판(102)으로 구분되어 상판(101)과 밑판(102) 사이에 일정한 공간을 가지도록 결합된 분배하우징(110)이 있고, 상판(101)과 밑판(102)에 일정한 크기로 형성되어 커피의 이동통로를 개방시키는 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)이 있으며, 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)을 교번적으로 개방시키도록, 힌지(113) 체결되고 수직한 방향으로 원통형으로 관통된 정량내주관(114)을 가져, 그 힌지(113)를 축으로 연동할 때, 상판연통공(111)의 하단에 위치되었다가, 밑판연통공(112)의 상단에 위치되었다가를 반복하는 정량블럭(120)이 있다. 또한 정량블럭(120)의 일측에 샤프트(121)가 고정되고, 보디는 상판(101)과 밑판(102) 사이 공간부(103)에 연동가능한 형태로 고정되는 에어실린더(125)를 포함하여 구성되어, 상기 에어실린더(125)가 그 샤프트(121)를 신축시키는 작동에 따라, 정량블럭(120)은 힌지(113)를 축으로 회전하여 상판연통공(111)과 연통되고, 밑판연통공(112)에 연통됨을 반복한다.

본 발명의 정량공급유닛(100)은 커피메이트 시스템에서 사용되는 생두공급유닛(B), 원두공급유닛(C)의 커피적재함(50) 하단에 장착된다. 커피적재함(50)은 투명체의 유리나 합성수지로 제작되기에 생두(1)나 원두(2)가 시각적으로 드러나 보인다. 커피적재함(50)에 적재된 생두(1)나 원두(2)는 하단의 정량공급유닛(100)이 작동을 함에 따라 정량의 생두(1)나 원두(2)를 하단의 이동관(130)으로 빼주게 된다. 도시된 도면에서처럼, 상판(101)과 밑판(102)의 사이에는 에어실린더(125)가 장착되어 있는데, 이 에어실린더(125)는 힘의 작용에 따라 보디가 연동될 수 있다. 에어실린더(125)의 샤프트(121)는 그 끝단이 상판(101)과 밑판(102)의 내측에 힌지(113) 고정되는 정량블럭(120)의 일측에 고정된다. 상기 상판(101)과 밑판(102)은 도시된 도 6에서처럼, 일정한 간격을 형성할 수 있도록 스페이서바(133)를 사이에 끼운 상태에서 상하부에서 체결되는 체결볼트(131)를 통해서 결합되는데, 이로서 분배하우징(110)을 완성한다.

또한 상기 정량블럭(120)은 힌지(113)를 축으로 회동(回動)이 가능하다. 상기 에어실린더(125)가 그 축을 뻗고 그 축을 접는 작동을 하면, 정량블럭(120)은 그 연동운동에 따라 힌지(113)를 축으로 회동을 한다. 바로 이 회동의 작동이 생두(1)와 원두(2)를 하단의 이동관(130)으로 빼준다.

도 4와 5의 작동도에서 처럼, 상기 상판(101)과 밑판(102)에는 도시된 것처럼, 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)이 형성되어 있는데, 축을 뻗으면 상판(101)의 상부인 커피적재함(50)과 연통이 이루어진다. 이 연통은 커피적재함(50)에 적재된 생두(1)나 원두(2)를 상판연통공(111)의 하단으로 떨어트린다. 즉, 상판연통공(111)이 개방되기에 중력에 의해서 커피적재함(50)에 내장된 생두(1)나 원두(2)는 상판연통공(111)을 타고 떨어져, 정량블럭(120)의 정량내주관(114)의 내측으로 떨어진다. 정량내주관(114)은 이미 물리적으로 고정된 부피를 가진다.

이후 에어실린더(125)가 작동을 하여 그 샤프트(121)를 접으면, 정량블럭(120)은 그 힌지(113)를 축으로 회동을 한다. 이 회동으로 인하여 정량블럭(120)의 정량내주관(114)은 밑판(102)의 밑판연통공(112)과 연통을 이룬다. 물론 그 축을 뻗은 상태에서 정량블럭(120)의 정량내주관(114)이 상판(101)의 상판연통공(111)과 연통된 상태에서 일정한 거리만큼 연동한 상태이기에 상판연통공(111)은 폐쇄되어 커피적재함(50)의 생두(1)나 원두(2)는 하단으로 떨어질 공간이 차단된다.

에어실린더(125)의 샤프트(121) 연동이 정량블럭(120)의 회동을 가져오고, 정량블럭(120)의 회동은 정량블럭(120) 내측에 형성된 정량내주관(114)의 연통하는 방향을 변경시키는 것이다.

결국 에어실린더(125)가 그 샤프트(121)를 접은 상태에서는 정량내주관(114)과 하단의 이동관(130)이 연통된 상태이기에 정량내주관(114) 내측의 생두(1)나 원두(2)는 중력으로 인하여 하단 이동관(130)으로 떨어져, 불어오는 에어를 통해서 이동관(130)을 타고 날아간다. 생두로스터(A)나 커피메이트(60)로 유입되는 것이다.

바로 본 발명의 정량공급유닛(100)은 생두(1)나 원두(2)를 정량적으로 공급함에 있어서, 하나의 에어실린더(125)의 작동을 통해서 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)을 교번적으로 개방시켜 정량만을 공급할 수 있도록 한다.

한편 본 발명의 상기 상판연통공(111)과 밑판연통공(112) 및 정량내주관(114)의 직경은 모두 동일하게 형성하되, 상기 정량내주관(114)의 부피는 생두(1)나 원두(2)의 일회 공급량의 부피로 계산한다.

즉, 본 발명의 상판(101)과 밑판(102)에는 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)이 형성되는데, 이 직경은 동일하다. 또한 정량내주관(114)의 직경도 상기 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)과 동일하다. 서로 연통이 유연해야 하기에 동일한 직경으로 형성한다. 단지 정량블럭(120)에 형성되는 정량내주관(114)은 에어실린더(125)의 샤프트(121) 연동에 따라 일정한 각도 일정한 거리만큼 연동되야 하기에 이 각도와 거리만큼 상판(101)의 상판연통공(111)과 밑판연통공(112)은 위치가 다르다. 삼자가 완전히 연통될 수 없고, 정량블럭(120)의 연동에 따라 교번적으로 연통될 수 있는 거리를 갖는다. 또한 본 발명의 정량블럭(120)은 그 내부에 생두(1)나 원두(2)를 수용시켜야 하기에 그 내측의 부피만큼만의 생두나 원두를 항상 이동관(130)으로 빼준다. 이 부피를 계산할 때에는 그 직경과 높이가 고려되야 한다. 만일 다량의 생두(1)나 원두(2)를 이동시키고자 한다면, 상판연통공(111), 밑판연통공(112), 정량내주관(114)의 직경을 서로 조정하고, 정량내주관(114)의 길이를 계산하여 제작한다. 이 방식을 통해서 본 발명은 안전하고 정확한 생두(1)나 원두(2)를 정량적으로 분류하여, 이동관(130)으로 공급할 수 있다.

참고로 본 발명에서 상기 커피적재함(50)이 상판(101)의 상부에 안착되는 실시예만을 설명했는데, 이를 변경하여 밑판(102)의 상부로 커피적재함(50)을 안착시키는 방식도 실시 가능하다. 이 실시예의 경우 축을 접을 때, 밑판연통공(112)을 타고 하단의 정량내주관(114)으로 생두(1)나 원두(2)가 저장되고, 축을 뻗을 때 상판연통공(111)을 타고 하단의 이동관(130)으로 생두(1)나 원두(2)가 떨어진다. 모든 것이 동일하지만 작동의 방식만이 달라지는 것이다. 본 발명은 이렇게 역방향으로 장착해도 용이하게 사용할 수 있기에 이도 역시 이 건 발명의 권리범위에 포함되는 기술사항이다.

100; 정량공급유닛 101; 상판
102; 밑판 111; 상판연통공
112; 밑판연통공 113; 힌지
114; 정량내주관 120; 정량블럭
121; 샤프트

Claims (2)

1. 원두나 생두 공급유닛(C, B)의 커피적재함(50) 하단에 장착되도록 상판(101)과 밑판(102)으로 구분되어 상판(101)과 밑판(102) 사이에 일정한 공간을 가지도록 결합된 분배하우징(110);
   상판(101)과 밑판(102)에 일정한 크기로 형성되어 커피의 이동통로를 개방시키는 상판연통공(111)과 밑판연통공(112);
   상판연통공(111)과 밑판연통공(112)을 교번적으로 개방시키도록, 힌지(113) 체결되고 수직한 방향으로 원통형으로 관통된 정량내주관(114)을 가져, 그 힌지(113)를 축으로 연동할 때, 상판연통공(111)의 하단에 위치되었다가, 밑판연통공(112)의 상단에 위치되었다가를 반복하는 정량블럭(120); 및
   정량블럭(120)의 일측에 샤프트(121)가 고정되고, 보디는 상판(101)과 밑판(102) 사이 공간부(103)에 연동가능한 형태로 고정되는 에어실린더(125);
   를 포함하고,
   상기 에어실린더(125)가 그 샤프트(121)를 신축(伸縮)시키는 작동에 따라, 정량블럭(120)은 힌지(113)를 축으로 회동(回動)하여 상판연통공(111)과 연통되고, 밑판연통공(112)에 연통됨을 반복하는 것을 특징으로 하는 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상판연통공(111)과 밑판연통공(112) 및 정량내주관(114)의 직경은 모두 동일하게 형성하되, 상기 정량내주관(114)의 부피는 생두(1)나 원두(2)의 일회 공급량의 부피로 계산하는 것을 특징으로 하는 커피메이트 시스템에 있어서의 생두와 원두공급기의 정량공급유닛.
   
   
   
   

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