KR20190111802A - 커피 머신용 레버-작동식 분배 장치 - Google Patents

Abstract

에스프로세 머신에 사용하기 위해 레버(16)에 의해 작동되는 분배 장치(1)가 개시된다. 상기 레버(16)는, 오퍼레이터에 의해 선택된 바와 같이, 커피 분배 피스톤(11)을 작동시키는 스프링(15)을 로딩하기 위해 레버(16)를 변위시키는데 필요한 노력을 적어도 부분적으로 완화시키는 전기 모터(26)와 연관된다. 상기 전기 모터(26)는 상기 장치의 상기 분배 피스톤(11)의 스프링(15)을 로딩시킨 레버(16)의 리턴 동작 동안 브레이크로서 작용한다.
커피 분배가 실패한 경우, 상기 브레이크 모터는 상기 레버(16)의 갑작스런 리턴 동작을 방지하여 사고-예방 안전 기능을 제공한다.

Description

커피 머신용 레버-작동식 분배 장치{Lever-operated dispensing unit for coffee machines}

본 발명은 하나 이상의 레버-작동식 분배 장치를 포함하는 에스프레소 머신 뿐만 아니라, 에스프레소 머신에 사용하기 위한 레버-작동식 분배 장치에 관한 것이다.

피스톤 분배기로도 알려진 레버-작동식 장치는 에스프레소 커피의 탄생과 개발을 촉진시킨 것으로 에스프레소 머신 분야에서 잘 알려져 있으며, 그와 같은 분배기를 구비한 머신은 실제 이탈리아 에스프레소 머신으로서 현장의 많은 오퍼레이터들에 의해 알려져 있다.

에스프레소 머신용 레버-작동식 분배 장치라는 용어는 하부 베이스와 상부 크로스 부재 사이에서 주로 수직 방향으로 확장되는 하우징, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 수직 방향의 범위를 따라 자유롭게 병진 이동하는 샤프트를 포함하는 장치를 나타내기 위한 것이다. 상기 샤프트는 상단부 및 하단부를 갖는다. 제1개구는 상기 하우징의 상기 하부 베이스에 형성되고, 상기 샤프트의 하단부는 상기 하부 베이스 아래의 상기 개구를 통해 확장된다. 피스톤으로 작용하는 디스크는 그 수직 축에 수직으로 상기 샤프트의 하단부에 부착된다. 상기 하우징의 상부 크로스 부재에 형성된 제2개구는 샤프트로부터 돌출되는 상기 샤프트의 상단부와 정렬된다.

실제적으로 나선형 스프링인 탄성 요소는 샤프트의 하단부에 의해 지지된 상기 디스크와 하우징의 상기 상부 크로스 부재 간 샤프트와 동축으로 맞춰진다. 로드 형태의 레버는 그 단부들 중 하나와 함께 상기 샤프트의 수직 축에 수직인 핀에 장착된 캠 메커니즘의 개재로 상기 샤프트의 상기 상단부에 작동 가능하게 연결된다.

최종적으로, 상기 장치는 하우징의 베이스의 상기 제1개구에 위치되고 주어진 분량의 커피 찌꺼기를 위한 포터필터(portafilter)를 수용 및 유지하도록 채용된 결합 수단을 구비할 뿐만 아니라, 포터필터에 온수 공급을 위해 작동하도록 채용된 수단을 구비하며, 상기 포터필터는 베이스의 개구에 대항 배치된다.

상기 기술한 레버-작동식 분배기로 커피를 준비하기 위해, 상술한 분량의 커피 찌꺼기를 갖는 포터필터가 하우징의 베이스의 개구 아래에 위치되면, 오퍼레이터는 수동으로 레버를 아래로 당겨서 하우징에 대해 각도 변위를 부여할 것이다.

상술한 캠 메커니즘에 의해, 레버는 단부에 디스크가 부착된 샤프트를 상승시킬 것이다. 후자는 케이지형 하우징의 상부 크로스 부재와 디스크 간 하우징 내에 탄성 부재를 압축할 것이다.

상기 레버의 각도 변위는 탄성 요소의 압축이 미리 결정된 값에 도달될 때 캠 메커니즘에 의해 정지되고, 상기 캠 메커니즘은 상기 레버의 정지 위치에 대응하는 프로파일의 섹션에 도달한다.

그 다음 레버에 약간의 각도 변위를 부여함으로써, 오퍼레이터는 정지 위치를 벗어나 음료의 분배를 시작할 것이다.

이것은 포터필터 쪽으로 온수를 공급하는 온수 공급 수단의 자동 작동과 이제 피스톤으로 작용하는 디스크의 압축 중에 축적된 에너지를 방출하는 탄성 요소의 팽창에 의해 발생할 것이다.

음료가 분배됨에 따라, 상기 탄성 요소의 팽창은 또한 레버를 초기 위치 또는 대기 위치로 리턴시킨다.

상기 분량의 커피 찌꺼기가 포터필터에 있고 음료를 형성하기 위해 온수가 상기 분량의 커피 찌꺼기에 걸쳐 흐를 때, 즉 분배기의 정상 작동 중에, 상기 레버의 각도 리턴 동작은 머신에 가까이 있는 오퍼레이터에게 위험을 초래하지 않으면서 점진적으로 그리고 천천히 발생한다.

특히, 몇몇 오퍼레이터가 커피 머신을 사용할 때, 포터필터 내에 적절한 분량의 커피 찌꺼기가 없이 또는 포터 필터가 하우징 베이스의 개구 아래에 제대로 결합되지 않은 상태에서 레버가 변위될 수 있고, 탄성 요소가 압축될 수 있다는 것을 발견하였다.

이러한 경우, 레버가 자동으로 음료 분배를 시작하는 정지 위치에서 멀어지면, 디스크-피스톤 상의 음료 형성 분량을 통한 반대의 온수 흐름에 의해 그 이동이 느려질 수 없기 때문에, 레버는 갑자기 빠르게 초기 위치로 리턴될 것이다.

이것은, 레버의 자유 단부가 갑자기 초기 위치 또는 대기 위치로 리턴됨에 따라, 오퍼레이터가 레버의 자유 단부에 의해 부딪칠 수 있는 잠재적인 위험을 초래할 수 있다.

상기와 관련하여, 본 발명의 목적은 포터필터 내에 커피 찌꺼기가 위치되지 않은 경우 또는 포터필터가 분배기에 부적절하게 위치되거나 분배기에 전혀 배치되지 않은 경우, 상술한 위험을 유발하지 않는 에스프레소 머신에서 사용하기 위한 레버-작동식 또는 피스톤-작동식 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 레버의 파워-어시스트 각도 변위를 부여하여 탄성 요소 로딩 동작을 수행함에 있어, 필요한 경우, 오퍼레이터에게 보조력을 제공하는 에스프레소 머신에서 사용하기 위한 레버-작동식 또는 피스톤-작동식 분배 장치를 제공하는 것이다.

이하 잘 설명되어 있는 바와 같이, 상기 및 다른 목적들은 수반되는 청구항 제1항에 규정된 바와 같은 에스프레소 머신을 위한 레버-작동식 분배 장치에 의해 충족된다.

본 발명은 커피 머신용 레버-작동식 분배 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 제한하지 않고 첨부된 도면에 나타낸 예시의 설명에 의해 주어진 바람직한 실시예를 참조하여 이제 좀더 상세히 기술할 것이다:
도 1은 포터필터가 없고, 레버가 대기 위치에 있는 본 발명의 레버-작동식 분배 장치의 어셈블리의 개략 사시도를 나타내고;
도 2는 포터필터가 없고, 레버가 정지 위치에 있는 본 발명의 레버-작동식 분배 장치의 어셈블리의 개략 사시도를 나타내고;
도 3은 포터필터가 없는 레버-작동식 분배 장치의 부품들의 어셈블리의 개략 사시 분해도를 나타내고;
도 4는 상기 장치에 결합된 포터필터 및 정지 위치의 레버를 가진 본 발명의 레버-작동식 분배 장치의 개략 단면도를 나타낸다.
도 5는 레버-작동식 분배 장치를 구비한 에스프레소 머신의 개략 측면도를 나타내며, 레버-작동식 분배 장치는 정지 위치에서 대기 위치로 또는 그 반대로 이동함에 따라 레버에 의해 커버되는 각도 경로를 나타낸다.

상기한 도면들, 특히 도 1, 2 및 3을 참조하면, 레버-작동식 분배 장치는 일반적으로 참조번호 1로 나타냈다. 이는, 예컨대 하부 베이스(3)와 상부 크로스 부재(4) 간 확장되는 개방된 측면 외형을 갖는 케이지 형태의 수직 방향으로 주로 확장되는 하우징(2)을 포함한다.

상단부(6) 및 하단부(7)를 갖는 샤프트(5)는 상기 하우징(2) 내에 배치되고, 상기 수직 방향의 범위를 따라 자유롭게 병진 이동한다. 제1개구(8)는 하우징(2)의 상기 하부 베이스(3) 내에 형성된다. 상기 샤프트(5)의 하단부(7)는 상기 베이스(3) 아래의 상기 개구(8)를 통해 확장하여, 상기 베이스(3)의 개구(8)와 정렬된 통로(10)를 갖는 바디(9a)의 챔버(9)를 관통한다.

피스톤으로도 작용하는 디스크(11)는 샤프트의 수직 축에 수직인 나사 섹션(12)에 의해 샤프트(5)의 하단부(7)에 부착된다. 그러한 피스톤 디스크(11)는 이하 더 설명하는 바와 같이 음료가 분배되고, 챔버(9)의 내부 원통형 벽과 협력하도록 채용된 기존의 밀봉 링(13)을 구비한다.

상기 하우징(2)의 상부 크로스 부재(4)에 형성된 제2개구(14)는 샤프트로부터 돌출하는 상기 샤프트(5)의 상단부(6)와 정렬된다.

탄성 요소, 실제적으로 나선형 스프링(15)은 상기 샤프트(5)의 하단부(7)에 의해 지지된 상기 디스크(11)와 상기 하우징(2)의 상기 상부 크로스 부재(4) 간 상기 샤프트(5)와 동축으로 배치된다. 자유 단부(16a) 및 대향하는 포크형 단부(17)를 갖는 로드형 레버(16)는 핀(18; 즉, 피봇)을 통해 하우징(2)에 장착되고 도 1에 나타낸 제1대기 위치 "A"와 이하 더 설명하는 도 2에 나타낸 제2정지 위치 "S" 간 상기 핀(18)과 부합하는 축 X-X에 대해 각도적으로 변위되도록 채용된다.

상기 캠(19, 20)은 동일한 핀(18)에 장착되고, 그들 프로파일(21, 22)은 샤프트(5)의 단부(6) 내의 구멍(25a)에 횡방향으로 체결된 핀(25)에 의해 지지되는 각각의 볼 베어링(23, 24)과 미끄럼식으로 체결된다.

상기 핀(18)에 장착되어 거기에 단단히 결합된 캠(19 및 20)과 상기 핀(25)에 의해 지지된 볼 베어링(23 및 24)은 상기 레버(16)와 상기 샤프트(5)의 상단부(6) 간 기능적 연결을 제공하는 캠 및 캠 팔로워 메커니즘을 형성한다.

본 발명에 따르면, 도 1에서 일반적으로 참조부호 26으로 나타낸 DC 전기 모터의 회전자는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 이하 좀더 명확히 설명하는 바와 같이, 하나의 회전 방향으로 상기 모터의 회전자와 상기 핀(18) 간 회전식 커플링을 제공하는 축 방향 커플링 장치(27)의 개재로 상기 핀(18)의 동일한 축(X-X) 상에 맞춰진다.

비-제한의 실시예에 따르면, 상기 언급한 회전자는 영구 자석을 포함하는 타입이다.

도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 레버 장치를 이용하여 에스프레소를 준비하기 위해, 내부에 미리 결정된 분량(29)의 커피 찌꺼기를 가진 포터필터(28)는, 기존의 결합 수단(8a)을 이용하여 그것을 적절한 위치에 유지시키기 위해 분배 챔버(9) 아래에 배치된다는 것을 알아야 할 것이다.

상기 분배 챔버(9)는 제어 가능한 밸브(32)에 의해 차단되는 도관(31)을 통해 온수 소스(30)와 소통된다.

그러한 분배 동작은 도 1에 나타낸 바와 같은 대기 위치(A)에서 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같은 정지 위치(S)로 상기 축(X-X)에 대해 레버(16)를 각도 변위시킴으로써 오퍼레이터에 의해 셋업된다. 그와 같은 레버(16)의 각도 변위는 볼 베어링(23 및 24)과 접촉하는 캠(21 및 22)에 의해 디스크-피스톤(11)과 함께 샤프트(5)의 상승을 야기시킬 것이다.

상기 디스크-피스톤의 상승은 나선형 스프링(15)이 하우징(2)의 크로스 부재(4)에 대해 압축되게 한다. 상기 나선형 스프링은 캠(19 및 20)의 프로파일(21 및 22)의 특정 섹션에 의해 결정되는 바와 같이 정지 위치(S)에 레버(16)가 유지되는 한 이러한 압축된 위치를 유지한다.

음료가 준비될 때, 상기 레버(16)에 가해지는 작은 추력은 그것이 정지 위치를 벗어나게 함으로써, 상기 스프링(15)을 압축 상태로부터 해제시키고, 디스크(11)가 챔버(9) 내로 떨어지게 하여 하부의 포터필터 내에 있는 소정 분량의 커피 찌꺼기를 통과하여 온수를 프레스한다. 분배된 음료는 컵(33)에 수집된다.

디스크-피스톤(11)이 아래로 이동함과 동시에, 챔버(9) 내에 음료를 형성하는 온수 흐름의 디스크(11)에 대한 대항으로 인해, 상기 레버(16)는 대기 위치(A)로 느린 속도로 다시 각도 이동한다.

그와 같은 종류의 이동으로 인해, 상기 레버(16)의 각도적으로 이동하는 자유 단부(16a)는 오퍼레이터에게 위험한 상황을 유발하지 않는다.

반대로, 상기 포터필터(28)가 잘못된 위치에 배치되거나 소정 분량의 커피 찌꺼기가 그 내부에 없으면, 대항력이 디스크-피스톤(11)에 가해지지 않기 때문에, 음료를 분배하기 위한 정치 위치 "S"로부터의 상기 레버(16)의 변위는 대기 위치 "A"로 신속하게 리턴하게 할 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 상황에서, 상기 레버(16)의 변위는 DC 모터(26)에 의해 제동되며, 상기 모터의 고정자는 완전히 수동 작동 선택의 경우에 단락된다. 이것은 프로파일이 볼 베어링(23 및 24)에 의해 형성된 캠 팔로워와 체결되고, 단락된 고정자에서 유도된 것에 의해 중화된 자기장을 생성한다.

따라서, 상기 장치의 잘못된 배치의 경우에도 오퍼레이터의 안전이 보장된다.

본 발명의 대안의 실시예에 따르면, 상기 모터(26)는 포터필터(28)가 적절히 부착되지 않았을 때 또는 커피 찌꺼기의 분량이 없을 때 상기 레버(16)의 빠른 상향 이동을 방해하는 브레이크로서 작용할 뿐만 아니라, 오퍼레이터에 의해, 예컨대 레버(16) 자체에 위치된 선택기(26a; '오퍼레이터-선택 가능 수단'이라고도 칭함)에 의해 선택될 때, 나선형 스프링(15)의 하중에 의해 아래로 이동함에 따라 레버(16) 상에서 작동되는 서보 모터로서 동력을 받아 작용할 수도 있다. 여기서, 축 방향 커플링 장치(27)는 양쪽 회전 방향으로 회전식 커플링을 제공해야 한다.

본 발명의 다른 대안의 실시예에 따르면, 상기 레버(16)는 레버의 각도 변위를 위해 그 레버에 인가된 힘의 양을 감지하고 대응 신호를 제공하는 응력 센서, 감지된 응력의 양에 대응하는 신호를 수신하기 위한 수신 장치, 감지된 응력 신호의 양에 비례하여 상기 모터에 대한 파워 공급을 제어하기 위한 제어 신호를 처리 및 전송하기 위한 전송 장치를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 커플링 장치(27)는, 상기 레버(16)의 수동 작동을 위한 부분적인 서보(servo) 보조를 제공하기 위해 상기 모터(26)에 동력이 제공될 때, 마찰 동작의 가능성도 포함해야 한다.

Claims (6)

1. 에스프레소 머신에 사용하기 위한, 레버(16)에 의해 작동되는 분배 장치(1)로서,
   상기 분배 장치는, 하부 베이스(3)와 상부 크로스 부재(4) 간 수직 방향으로 주로 확장하는 하우징(2); 상기 하우징(2) 내에 위치되고, 상기 수직 방향의 범위를 따라 자유롭게 병진 이동하고, 상단부(6) 및 하단부(7)를 갖춘 샤프트(5); 상기 하우징의 상기 하부 베이스(3)에 형성된 제1개구(8), 여기서 상기 샤프트(5)의 하단부(7)는 상기 하부 베이스(3) 아래의 상기 제1개구(8)를 통해 확장함; 그 수직 축에 수직인 상기 샤프트(5)의 하단부(7)에 부착된 디스크(11); 상기 하우징(2)의 상부 크로스 부재(4)에 형성되고, 제2개구(14)로부터 돌출되는 상기 샤프트(5)의 상단부(6)와 정렬된 상기 제2개구(14); 상기 샤프트(5)의 하단부(7)에 의해 지지된 상기 디스크(11)와 상기 하우징(2)의 상기 상부 크로스 부재(4) 사이에서 작용하는 탄성 부재(15); 하나의 자유 단부(16a), 및 캠(19, 20, 21, 22)과 이들 사이에 개재된 캠 팔로워(23, 24) 메커니즘에 의해 상기 샤프트(5)의 상기 상단부(6)에 작동 가능하게 연결된 대향 단부(16b)를 구비한 로드형 레버(16), 여기서 상기 하우징(2)의 상기 하부 베이스(3)는 주어진 분량의 커피 찌꺼기를 위한 포터필터(28)를 수용 및 유지하기 위해 채용되고 상기 제1개구(8)에 위치된 결합 수단(8a)을 구비함; 및 상기 포터필터가 상기 제1개구(8)에 대항 배치될 때 상기 포터필터(28) 내에 온수 공급을 활성화하기 위한 수단(32); 을 포함하며,
   상기 레버(16)는 상기 샤프트(5)의 수직 축에 수직인 축(X-X)으로 상기 하우징(2)에 의해 지지된 피봇(18)을 중심으로 각도 변위될 수 있도록 장착되고, 캠 메커니즘의 캠(19, 20, 21, 22)은 상기 피봇(18)에 장착되어 상기 레버(16)에 의해 각도 변위되며, 상기 캠 팔로워(23, 24)는 상기 샤프트(5)의 상기 상단부(6)에 연결되고, 상기 분배 장치는 회전자가 상기 피봇(18)에 연결된 DC 전기 모터(26) 및 상기 DC 전기 모터(26)에 파워 공급을 연결 및 차단하기 위한 오퍼레이터-선택 가능 수단(26a)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 분배 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 DC 전기 모터(26)에 파워 공급을 연결 및 차단하기 위한 상기 오퍼레이터-선택 가능 수단(26a)은 상기 DC 전기 모터(26)의 고정자 권선의 단락을 포함하는 것을 특징으로 하는, 분배 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 DC 전기 모터의 회전자는 영구 자석을 포함하는 타입인 것을 특징으로 하는, 분배 장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 샤프트(5)의 상기 상단부(6)와 연결된 상기 캠 팔로워(23, 24)는 캠 메커니즘의 캠(19, 20)의 프로파일(21, 22)과 접촉하기 위한 적어도 하나의 볼 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 분배 장치.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 DC 전기 모터(26)에 파워 공급을 연결 및 차단하기 위한 상기 오퍼레이터-선택 가능 수단(26a)은 상기 레버(16)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 분배 장치.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 DC 전기 모터(26)에 파워 공급을 연결 및 차단하기 위한 상기 오퍼레이터-선택 가능 수단(26a)은 레버의 각도 변위를 위해 상기 레버에 인가된 힘의 양을 감지하고 대응 신호를 제공하는 응력 센서, 감지된 응력의 양에 대응하는 신호를 수신하기 위한 수신 장치, 감지된 응력 신호의 양에 비례하여 상기 DC 전기 모터에 대한 파워 공급을 제어하기 위한 제어 신호를 처리 및 전송하기 위한 전송 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 분배 장치.

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