KR20210135992A - 층화된 분쇄 커피의 도즈를 제공하도록 구성된 커피 그라인딩 머신 및 관련 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 커피 원두를 분쇄해 필터 바스켓에 분쇄 커피 도즈를 형성하고, 분쇄 커피의 바닥층은 제 1 평균 입자 크기를 갖고 분쇄 커피의 인접층은 제 2 평균 입자 크기를 갖는 커피 그라인딩 머신으로서, 커피 원두를 분쇄하기 위한 그라인딩 부재; 다른 그라인딩 부재에 대해 적어도 하나의 그라인딩 부재를 회전시키기 위한 전기 모터; 및 도즈를 형성하기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안, 상기 전기 모터의 회전 속도를 제 1 속도와 제 2 속도 사이에서 변화시키도록 구성된 속도 가변 장치를 포함하고, 상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 작고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 크거나, 상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 크고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 낮은 커피 그라인딩 머신이 개시되어 있다.

Description

층화된 분쇄 커피의 도즈를 제공하도록 구성된 커피 그라인딩 머신 및 관련 방법

본 발명은 커피 원두를 분쇄하는 머신에 관한 것이다. 커피 원두를 분쇄하는 머신은 별도의 머신일 수 있거나 커피 기반 음료 제조용 기계에 통합될 수 있다. 이러한 머신을 단순히 "커피 그라인딩 머신", "커피 그라인더" 또는 "밀"이라고 한다. 보다 상세하게, 본 발명은 적절히 층화된 분쇄 커피 도즈를 제공하도록 구성된 커피 그라인딩 머신에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 에스프레소 커피를 제조하기 위해, 일반적으로 "도즈"라고 하는 일정량의 분쇄 커피가 사용된다. 도즈는 싱글, 더블 또는 멀티 도즈일 수 있다. 분쇄된 커피 도즈는 일반적으로 상단이 열려 있고 하단에 미세 천공이 있는 컵 형태로 필터 바스켓에 적재된다. 일반적으로 커피 도즈는 필터 바스켓 내부에서 가압되어 커피 분말 퍽을 형성한다. 필터는 차례로 에스프레소 커피 머신의 디스펜싱 유닛 내부에서 탈착식으로 결합하도록 구성된 포터 필터에 의해 지지된다. 에스프레소 커피는 압력이 가해진 뜨거운 물을 커피 분말 퍽에 통과시켜 얻는다.

커피 분말은 커피 그라인딩 머신으로 얻는다. 공지의 커피 그라인딩 머신에서, 커피 원두는 그라인딩 부재를 통과해 분쇄된다. 플랫, 코니컬 또는 실린더 유형의 그라인딩 부재가 알려져 있다. 전형적으로, 커피 그라인딩 머신의 그라인딩 부재는 고정 부재 및 상기 고정 부재에 대해 회전하는 부재를 포함한다. 예를 들어, 코니컬 그라인더가 있는 커피 그라인더에서, 한 그라인더는 움직이지 않고 고정되어 있는 반면, 다른 그라인더는 모터에 의해 회전된다. 일부 커피 그라인딩 머신은 커피 분말의 입자 크기를 변경하기 위해 그라인더 간의 거리를 수정할 수 있다.

US 2016/220067 A1은 가변 속도 커피 그라인더를 개시한다.

EP 2 810 592 A1은 특히 자동 커피 머신용 커피 밀을 개시한다.

WO 2017/055 433 A1은 가변 속도 커피 그라인더를 개시한다.

DE 35 03 011 A1은 그레인 밀의 그라인딩 바디 간격을 설정하기 위한 장치를 개시한다.

CN 107 692 874 A는 그라인딩 장치 회전 속도의 속도 조절을 개시한다.

본 출원인은 분쇄 커피 분말과 관련하여 실험을 수행했다. 본 발명의 목적을 위해, 분쇄 커피 분말은 실질적으로 이론적 특성 크기를 갖는 입자 또는 과립으로 형성되는 것으로 간주된다. 이 이론적 특성 크기를 또한 본 명세서에서 "동등한 직경"이라는 용어로 이하에서 언급할 것이다. 또한, "분쇄 제품"이라는 약어가 보다 완전한 용어인 "분쇄 커피 분말" 또는 기타 유사한 표현에 대한 대안으로 사용될 수 있다.

본 출원인은, 제조자가 누구든 또는 그라인딩 부재 또는 사용된 특정 장치의 유형이 무엇이든 간에, 알려진 모든 커피 그라인딩 머신이 서로 크기가 크게 다른 과립들을 포함하는 분쇄 제품을 생산한다는 것을 알았다. 동등한 직경의 범위는 몇 마이크론에서 1 밀리미터 이상에 이르기까지 3 자릿수를 포함한다.

상대적으로 많은 수의 과립들은 도 1에 도시된 것과 유사한 (사용된 커피 그라인딩 머신에 관계없이) 진행을 갖는 "입자 크기 프로파일" 또는 "입자 크기 곡선"이라고 하는 특정 프로파일로 표현될 수 있다.

입자 크기 프로파일을 보여주는 곡선을 바이모달 프로파일(bimodal profile)이라 한다. 하이 피크(우측)를 "제 1 모달"이라 하고 로우 피크(좌측)를 "제 2 모달"이라 한다.

위에서 간략히 언급했듯이, 분쇄 커피의 목적은 커피 음료를 추출하기 위해 에스프레소 커피 머신에 사용되는 것이다.

명백한 바와 같이, 미세한 입자들이 더 많이 있는 입자 크기로 인해 물 흐름이 더 적어지고 따라서 큰 입자들이 더 많이 있는 입자 크기에 비해 동일한 추출 시간 동안 커피가 "더 적다".

일반적으로, 각 바텐더는 자신의 의견으로 최적의 음료를 생산하는 입자 크기를 얻기 위해 자신의 커피 그라인딩 머신을 적절하게 조정한다.

머신에 플랫 그라인더, 코니컬 그라인더 또는 실린더 그라인더가 있든간에, 그라인딩 부재들 간의 거리가 작을수록 미세 입자의 수가 더 많고 큰 입자의 수가 더 적다. 그라인딩 부재들 간의 거리가 멀수록 그 반대가 된다(즉, 미세 입자 수가 적고 큰 입자의 수가 많다).

통상 바텐더는 분쇄하기 전에 호퍼에 적재되는 커피 원두에 변동이 있을 때마다 분쇄 설정을 조정한다. 커피의 변동은 다른 브랜드 또는 동일한 브랜드의 다른 패킷 사용으로 인해 발생할 수 있다.

본 출원인이 정의한 목적은 분쇄할 커피의 변화에 대한 커피 그라인딩 머신의 민감도를 줄이는 것이다.

본 출원인에 의해 정의된 또 다른 목적은 분쇄된 제품을 통해 얻은 에스프레소 커피의 관능적 특성을 적절하게 변경할 수 있는 커피 그라인딩 머신을 제공하는 것이다.

본 출원인에 따르면, 전술한 목적은 커피 도즈를 분쇄하는 동안 입자 크기 곡선을 수정할 수 있는 커피 그라인딩 머신을 통해 달성된다.

US 2016/220067 A1은 [0019]에서 가변 속도 모터가 달린 커피 그라인더가 기존의 고속 그라인더보다 저속에서 더 정밀하고 일정하게 커피를 미세하게 분쇄할 수 있다고 한다. 에스프레소 커피와 같은 다양한 커피 추출 방법을 사용하려면 커피 원두를 균일한 분포의 일정한 입자들로 컷팅해야 한다. 고속으로 회전하는 기존 커피 그라인더는 커피 원두를 컷하기 보다는 으깨는 경향이 있다. 특히 모터가 시동될 때 입자 크기가 일정하지 않다.

US 2016/220067 A1은 다양한 커피 제조 방법 또는 커피 원두 유형을 수용하면서 정밀도가 불필요한 경우 고속으로 분쇄할 수 있는 능력을 유지하기 위해 프로그래밍 가능한 컨트롤러를 통해 속도 및 시동 토크 특성을 조정할 수 있는 가변 속도 모터를 사용하는 커피 그라인딩 머신을 공개한다.

상기 교시와는 반대로, 본 발명은 평균 크기가 다른 상이한 층들을 갖는 필터 바스켓에 직접 분쇄 커피 도즈를 제공하는 것을 목표로 한다.

제 1 태양에 따르면, 커피 원두를 분쇄해 필터 바스켓에 분쇄 커피 도즈를 형성하고, 분쇄 커피의 바닥층은 제 1 평균 입자 크기를 갖고 분쇄 커피의 인접층은 제 2 평균 입자 크기를 갖는 커피 그라인딩 머신으로서,

-커피 원두를 분쇄하기 위한 그라인딩 부재;

-다른 그라인딩 부재에 대해 적어도 하나의 그라인딩 부재를 회전시키기 위한 전기 모터; 및

-도즈를 형성하기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안, 상기 전기 모터의 회전 속도를 제 1 속도와 제 2 속도 사이에서 변화시키도록 구성된 속도 가변 장치를 포함하고,

상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 작고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 크거나,

상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 크고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 낮은 커피 그라인딩 머신이 제공된다.

인접층은 제 1 층 및 그 상부에 인접한 층이다. 제 1 층이 (원두 가루 커피가 실질적으로 필터 바스켓의 바닥에 놓이도록) 먼저 생성되고 인접층이 제 1 층 바로 뒤에 생성되어 해당 분쇄 커피가 제 1 층 위에 놓인다. 하나 이상의 층이 인접층 상에 제공될 수 있으며, 상기 하나 이상의 층은 상기 인접층에서 분쇄 커피의 평균 크기에 대해 상이한 평균 크기를 갖는 분쇄된 커피 원두를 갖는다.

실시예들에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 다른 그라인딩 부재에 대해 그라인딩 부재의 회전수를 카운팅하기 위한 회전 카운터를 더 포함하고, 상기 속도 가변 장치는 상기 그라인딩 부재 및 상기 다른 그라인딩 부재의 설정된 상대 회전수에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키도록 구성된다.

설정된 상대 회전수는 정수 또는 10 진수의 임의의 수가 될 수 있다. 바람직하게는, 설정된 상대 회전수는 도즈를 분쇄하기 위한 총 설정 시간의 함수 또는 도즈를 분쇄하기 위한 총 회전수의 함수로서 계산된다. 추가로, 바람직하게는, 설정된 상대 회전수는 도즈의 총 층수의 함수로 계산된다.

제 1 속도는 모터 시동에서 계산된 임계 회전수 이후 모터가 도달하는 속도다. 이러한 회전수는 약 0.5 내지 약 3.0(예를 들어, 약 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 및 3.0) 사이의 임의의 수로 설정될 수 있다.

예를 들어, 임계 회전수를 1.0으로 설정하면 총 회전수는 5로 설정되고, 총 층수가 2이면 설정된 상대 회전수는 2가 될 수 있다. 즉, 제 1 회전 중 제 1 속도에 도달하면, 이러한 제 1 속도가 2 회전 동안 유지되고 그런 후 제 2 속도가 남은 2 회전 동안 유지된다. 그러나, 그라인딩은 또한 제 1 층의 회전수가 제 1 층의 회전수와 다르게 설정될 수 있다. 2 이상의 층을 제공할 수 있다.

실시예들에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 타이머를 더 포함하고, 상기 속도 가변 장치는 전기 모터의 시동으로부터 계산된 설정 기간에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키도록 구성된다.

설정 기간은 도즈를 분쇄하기 위한 총 설정 시간의 함수로 계산할 수 있다. 추가로, 바람직하게는, 설정된 기간은 도즈의 총 층수의 함수로 계산될 수 있다.

임계 시간이 바람직하게 고려된다. 이러한 임계 시간은 모터 시동에서부터 제 1 속도에 도달할 때까지의 시간이다. 이러한 임계 시간은 도즈를 분쇄하는 총 시간의 일부일 수 있다. 실시예에 따르면, 임계 시간은 도즈를 분쇄하는 총 시간의 약 1/7 내지 약 1/4 사이일 수 있다. 예를 들어, 임계 시간은 도즈를 분쇄하는 총 시간의 약 1/6 내지 약 1/5 사이일 수 있다. 총 시간이 약 6 초인 경우, 임계 시간은 약 1 초 내지 약 1.2 초 사이가 될 수 있다.

예를 들어, 총 시간이 6 초인 경우, 임계 시간은 1 초이고 총 레이어 수는 2 이며, 제 1 속도에서 제 2 속도로의 변화는 모터 시동으로부터 3.5 초 후에 발생할 수 있다.

실시예들에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 분쇄된 커피 도즈의 질량을 계산하기 위한 계량 부재를 더 포함하고, 상기 속도 가변 장치는 상기 제 1 속도로 분쇄된 커피 도즈의 제 1 부분의 질량에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변경하도록 구성된다.

또한 이 경우에도, 바람직하게는 임계값을 고려하고 임계 시간 또는 임계 회전수 후에 커피 도즈의 질량을 계산한다. 임계 시간은 위에서 언급한대로 도즈를 분쇄하는 총 시간의 일부일 수 있다. 임계 회전수는 상술한 바와 같이 도즈를 분쇄하기 위한 총 회전수의 일부일 수 있다.

속도 가변 장치는 전기 모터의 속도를 단계적으로 또는 연속적으로 변화시키도록 구성될 수 있다.

실시예에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 커피 도즈를 분쇄하기 위한 속도 프로파일을 선택하기 위한 인터페이스를 더 포함한다.

실시예들에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 전기 모터의 회전 속도를 감지하기 위한 인코더를 더 포함한다.

제 2 태양에 따르면, 본 발명은 분쇄 커피의 바닥층은 제 1 평균 입자 크기를 갖고 분쇄 커피의 인접층은 제 2 평균 입자 크기를 갖는 필터 바스켓에 분쇄 커피 도즈(D)를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 방법으로서,

(a) 커피 원두를 분쇄하기 위해 그라인딩 부재를 제공하는 단계;

(b) 다른 그라인딩 부재에 대해 하나의 그라인딩 부재를 회전시키기 위한 전기 모터를 제공하는 단계: 및

(c) 분쇄 중에, 상기 적어도 하나의 그라인딩 부재를 다른 그라인딩 부재에 대해 제 1 속도로 회전시킨 다음 제 2 속도로 회전시키는 단계를 포함하고,

상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 작고, 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 크거나,

상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 크고, 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 낮은 커피 원두를 분쇄하는 방법을 제공한다.

실시예에 따르면, 본 발명은 다른 그라인딩 부재에 대한 그라인딩 부재의 회전수를 카운팅하고, 상기 그라인딩 부재 및 상기 다른 그라인딩 부재의 설정된 상대 회전수에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변경하는 단계를 더 포함한다.

실시예에 따르면, 본 발명은 전기 모터의 시동으로부터 계산된 설정 기간에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변경하는 단계를 더 포함한다.

실시예에 따르면, 본 발명은 제 1 속도로 분쇄된 커피 도즈의 제 1 부분의 질량에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키는 단계를 더 포함한다.

상기 제 1 시동 속도로부터 제 2 속도로의 속도 변화가 연속적으로 또는 단계적으로 수행될 수 있다.

실시예에 따르면, 도즈 형성을 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안, 상기 전기 모터의 회전 속도를 제 1 속도와 제 2 속도 사이에서 변화시키도록 구성된 장치 대신에, 분쇄 커피 도즈를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안 하나의 그라인딩 부재와 다른 그라인딩 부재 간의 거리에 변화를 유발하도록 구성된 액추에이터가 제공될 수 있다.

액추에이터는 분쇄 커피 도즈를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안 그라인더들 간의 거리를 연속적으로 또는 단계적으로 변경하도록 구성될 수 있다.

그라인더들 사이의 거리는 도즈를 분쇄하는 동안 제 1 거리에서 적어도 제 2 거리로 변경될 수 있으며, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 더 작기 때문에 적어도 제 1 입자 크기를 갖는 분쇄 커피 도즈의 제 1 부분 및 제 2 입자 크기를 갖는 분쇄 커피 도즈의 제 2 부분을 얻을 수 있다.

유리하게는, 커피 그라인딩 머신은 또한 커피 도즈를 분쇄하기 위한 속도 프로파일 또는 거리 프로파일을 선택하기 위한 인터페이스를 포함할 수 있다.

유리하게는, 커피 그라인딩 머신은 전기 모터의 회전 속도를 감지하기 위한 인코더를 또한 포함할 수 있다.

또 다른 태양에 따르면, 분쇄 커피 도즈를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안 전기 모터의 회전 속도를 변경하는 대신, 분쇄 커피 도즈를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안 그라인딩 부재들 사이의 거리를 변화시킨다.

그라인더들 사이의 거리는 분쇄 커피 도즈를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안 연속적으로 또는 단계적으로 변할 수 있다.

그라인더들 사이의 거리는 도즈를 분쇄하는 동안 제 1 거리에서 적어도 제 2 거리로 변경될 수 있으며, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 더 작기 때문에 적어도 제 1 입자 크기를 갖는 분쇄 커피 도즈의 제 1 부분 및 제 2 입자 크기를 갖는 분쇄 커피 도즈의 제 2 부분을 얻을 수 있다.

본 발명의 내용에 포함됨.

이제 첨부도면을 참조하여 읽혀질 비제한적인 예로서 제공된 본 발명의 상세한 설명이 뒤따른다.
-도 1은 로그 스케일로 표현된 입자 크기 프로파일의 예를 보여주는 그래프이다.
-도 2a는 포터 필터 내부에 삽입된 필터 바스켓에서 표준 입자 크기 프로파일로 얻은 분쇄 커피 도즈의 개략적인 예시를 도시한다.
-도 2b는 포터 필터 내부에 삽입된 필터 바스켓에서 본 발명에 따라 변경된 입자 크기 프로파일로 얻은 분쇄 커피 도즈의 개략적인 표현을 도시한다.
-도 3은 두 가지 다른 분쇄 속도로 얻은 두 가지 입자 크기 프로파일의 선형 스케일 그래프를 도시한다.
-도 4는 선형 스케일에서 두 입자 크기 프로파일의 그래프로서, 제 1 프로파일은 일정한 속도로 얻어지고 제 2 프로파일은 두 가지 다른 속도로 생성된 분쇄 제품을 결합하여 얻은 것이다.
-도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커피 그라인딩 머신의 개략도이다.
-도 6은 도 5에 따른 기계의 일부 구성 요소를 예시이다.

위에서 간략히 언급한 도 1은 커피 분말 도즈의 입도 분석 프로파일의 예를 보여주는 그래프이다. 입자 크기 프로파일을 나타내는 곡선을 바이모달 프로파일이라 한다. 하이 피크(더 큰 크기의 입자와 관련하여, 우측)를 "제 1 모달"이라 하고 로우 피크(작은 크기의 입자와 관련하여 좌측)를 "제 2 모달"이라 한다.

본 출원인이 연구를 수행했으며 놀랍게도 제 1 모달(도 1의 우측에 있는 더 높은 피크)에 해당하는 벨의 진폭을 증가시키기기 위해 입자 크기 곡선을 수정할 수 있는 커피 그라인딩 머신이 커피 그라인딩 머신의 감도를 떨어뜨린다는 것을 알았다. 즉, 제 1 모달의 진폭을 증가시키면 호퍼 내부의 커피에 변동이 있을 때 입자 크기를 조정해야 할 필요성이 줄어든다.

본 출원인은 추가 연구를 수행했으며 놀랍게도 필터 바스켓 내부에 분쇄된 제품을 적절한 방식으로 배열하면 이 감도를 더 줄일 수 있다는 것을 발견했다. 특히, 바닥에 큰 입자를 배치하고 상단에 미세 입자를 배치하면 더 나은 거동을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

본 출원인은 도즈를 분쇄하는 동안 입자 크기 곡선을 변경할 수 있는 커피 그라인더가 상기 커피 그라인더의 감도를 줄이고 두 목적을 달성할 수 있다는 것을 알았다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 그라인딩 부재들을 포함하고, 부재들의 거리는 조절 가능하며 도즈의 분쇄 동안 변한다. 바람직하게는, 그라인딩 부재들 간의 거리는 액추에이터(예를 들어, 전기 모터 또는 선형 액추에이터, 예를 들어 피스톤(8)) 및 적절한 제어 회로에 의해 전기적으로 조정될 수 있다.

제 1 실시예에 따른 커피 그라인딩 머신으로, (단계적 또는 연속적으로) 그라인딩 부재들 사이의 거리를 (도즈의 분쇄 동안) 변경해 도즈(D)의 분쇄를 수행하여 더 넓은 제 1 모드로 분쇄 제품을 얻을 수 있다. 실제로, 그라인더들 사이의 거리가 줄어들면 제 1 모달이 더 미세한 입자쪽으로 이동하고, 거리가 증가하면 제 1 모달이 더 큰 입자쪽으로 이동하는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 예를 들어, 그라인더 사이의 거리가 더 큰 커피 분말 도즈의 제 1 부분과 그라인더 사이의 거리가 더 작은 나머지 부분을 생산하는 커피 그라인딩 머신은 전반적으로 제 1 모달의 더 넓은 벨을 가진 분쇄 제품을 생성할 것이다. 따라서, 전체적으로, 그라인더 사이의 소정 거리에서 시작하여 도즈를 분쇄하는 동안이 거리를 줄이면 제 1 모드의 더 넓은 벨을 가진 분쇄 제품을 얻는다.

도즈(F)의 분쇄 동안 그라인더 사이의 거리의 변화는 연속적이거나 단계적 일 수 있다. 제 1 실시예에 따른 커피 그라인딩 머신으로, 예를 들어, 더 큰 입자를 얻기 위해 더 큰 거리를 사용해 분쇄 제품의 제 1 층 및 더 미세한 입자를 얻기 위해 더 작은 거리를 사용해 제 2 층을 제공하는 것도 또한 가능하다. 분명히, 두 개 이상의 층을 얻거나 위에서 언급했듯이 도즈(D)(싱글, 더블 또는 멀티)의 그라인딩 동안 연속적으로 그라인더들 사이의 거리를 변화시킴으로써 연속적인 변화를 얻을 수 있다.

도면에 표시된 도즈(D)는 그라인더 사이의 거리를 변경하지 않고 원두를 분쇄하여 얻은 것이다. 도 2a에서, 필터 내부의 분쇄 제품의 분포는 무작위이며 제어되지 않았다.

도 2b에는 본 발명에 따른 커피 머신을 이용하여 적절히 제어된 분포가 필터 내부에 있다. 특히, 바닥층은 평균적으로 더 큰 입자를 특징으로 하고, 상부층은 평균적으로 더 작은 입자를 특징으로 한다. 바닥층은 평균적으로 더 미세한 입자를 가진 상부층을 얻는 도즈 분쇄 작업의 제 2 부분 동안 그라인더가 위치한 거리보다 더 먼 거리에 그라인더를 유지함으로써 얻어진다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 그라인딩 부재의 상대 회전 속도의 변화에 의해 도즈 분쇄 동안 입자 크기를 변화시키도록 구성된다. "상대 회전"이라는 표현은 다른 부재에 대한 한 부재의 회전을 의미하는 것으로 이해된다. 일반적으로 한 그라인딩 부재는 고정되어 있고 다른 그라인딩 부재는 회전한다.

도 3은 입자 크기와 관련된 그라인더의 회전 속도의 영향을 도시한다. 특히 도 3은 그라인더 사이의 거리를 일정하게 유지하고 회전 속도를 변경하여 얻은 두 가지 입자 크기 곡선을 도시한다. 도 1과 달리, 도 3의 곡선은 제 1 모달의 차이점을 강조하기 위해 선형 스케일이다.

알 수 있듯이, 저속에서는 제 1 모드가 좌측으로 이동하고 상대적인 양이 제 2 모드의 이점으로 감소한다.

더 빠른 속도에서는, 제 1 모드가 우측으로 이동하여 상대적인 양이 증가한다.

속도의 변화는 바람직하게는 전기 모터에 적합한 전자 속도 조절기를 사용하여 얻어진다. 사용되는 모터 유형에 따라 달라지는 이러한 유형의 많은 장치들이 시판 중이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 3상 비동기 모터 및 속도 제어를 위해 인버터 또는 임의의 알려진 주파수 가변기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 커피 그라인딩 머신은 정상보다 넓은 제 1 모달로 분쇄된 제품의 도즈를 얻기 위해 가변 속도로(단계적으로 및/또는 연속으로) 도즈의 분쇄를 수행한다.

실제로, 위 설명과 관련해, 회전 속도를 줄이면 제 1 모드가 좌측으로 이동하고, 회전 속도를 높이면 제 1 모드가 우측으로 이동한다. 따라서, 예를 들어, 본 발명에 따른 커피 그라인딩 머신은 커피 분말 도즈의 일부를 고속으로, 다른 일부를 저속으로 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 전체적으로 얻은 도즈는 제 1 모달의 벨이 더 넓은 분쇄 제품을 포함할 수 있다.

도 4는 두 입자 크기 곡선의 비교를 보여주는 그래프이다. 특히, 도면은 단일 속도에서 얻은 제 1 입자 크기 곡선(파선)과 두 속도에서 얻은 제 2 입자 크기 곡선을 보여준다. 서로 다른 속도로 수행된 두 가지 분쇄 작업에서 얻은 가루들을 결합하여 얻은 입자 크기 곡선은, 그러나 일정한 속도로 분쇄를 수행함으로써 얻은, 동일한 전체 헤드 로스(head loss)를 생성하는 곡선보다 더 큰 분산(더 큰 표준편차)을 보여준다.

본 발명에 따르면, 유리하게는, 예를 들어 더 큰 입자를 얻기 위해 더 빠른 속도로 분쇄된 제품의 제 1 층(바닥층) 및 더 미세한 입자를 얻기 위해 더 느린 속도로 제 2 층(상단층)을 생성하는 것이 가능하다. 도 3에 표시된 연속 곡선에 속하는 입자는 제 1 층에 증착되는 반면, 파선 곡선에 속하는 입자는 제 2 층에 증착된다. 명백히, 연속적으로 속도를 변화시킴으로써 2 개 이상의 층 또는 연속적인 변화를 얻을 수 있다.

본 출원인에 따르면, 제 1 모드에 해당하는 벨의 진폭이 증가하면 음료의 관능적 측면이 변경된다. 알려진 바와 같이, 실제로, 동일한 추출 시간 및 이에 따른 유량에 대해 추출되는 음료의 양은 입자 크기 프로파일에 기인한다. 사실, 커피 분말로 인해 음료의 유량을 결정하는 "헤드 로스" 또는 "압력 강하"가 초래된다.

본 발명에 따르면, 대신 공지의 커피 그라인딩 머신의 한계를 초과하고 동일한 헤드 로스로 더 많은 입자 크기 곡선을 생성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 4에 도시된 두 곡선은 제 1 모달에 대한 벨의 두 가지 다른 진폭을 특징으로 한다.

이는 도 4에 표시된 두 곡선은 주입 시간이 동일하나, 입자의 크기가 다르면 물과 커피 분말 사이의 접촉 면적이 다르므로 용해도가 달라지는 것을 의미한다.

입자의 층화 선택이 전체 로드 로스(load loss)를 변경한다. 도 3에 표시된 두 곡선을 역순으로 정렬하면 두 가지 다른 헤드 로스가 발생하므로 두 가지 다른 음료가 만들어진다. 필터 내부의 커피 분말의 습윤 모드로 인해 추출 사이클 동안 배출이 달라진다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커피 그라인딩 머신(1)의 주요 구성 요소를 매우 개략적인 형태로 도시한 것이다. 2는 그라인더(3)의 상대 회전용 또는 그라인더(3)의 변위용 전기 모터를 나타내고; 4는 모터의 속도를 제어하는 인버터를 나타내며; 5는 제어 장치를 나타내고, 6은 (선택적) 속도 감지용 인코더를 나타낸다.

도 5는 또한 포터 필터(PF) 내부에 수용된 필터 바스켓(FT)까지 피분쇄 커피가 따라가는 경로를 개략적인 형태로 도시한다.

실시예들에 따르면, 그라인더의 속도/거리의 변화는 적절한 인터페이스(7)(도 6)를 통해 바텐더에 의해 수행될 수 있다. 인터페이스(7)는 예를 들어 미리 결정된 회전 속도, 그라인더 사이의 미리 결정된 거리, 회전 속도 프로파일 및 그라인더 사이의 거리 프로파일을 선택하기 위한 푸시 버튼(또는 복수의 푸시 버튼)을 포함할 수 있다. 인터페이스는 대신에 복수의 회전 속도(또는 그라인더 사이의 거리)를 선택하기 위한 회전식 노브 또는 이용 가능한 다양한 옵션/속도 중에서 선택하기 위한 터치 스크린을 포함할 수 있다. 인터페이스(7)는 모터의 전원 공급 주파수 및 그에 따른 모터의 속도를 변경하기 위해 인버터(4)(직접 또는 다른 장치, 예를 들어 CPU(5)를 통해)에 연결된다. 유리하게는, 제조업자가 제공한 회전 속도 또는 사용자가 선택한 속도 중에서 회전 속도를 선택하는 옵션을 제공 할 수 있다. 유리하게는, 일정한 속도가 아닌 2 개(또는 그 이상) 다른 속도 또는 연속으로 변하는 속도로 도즈(싱글, 더블 또는 멀티)를 분쇄하기 위한 회전 속도 값 및/또는 속도 프로파일을 저장하기 위한 메모리를 제공할 수 있다.

따라서, 제어 유닛(5)은 모터(2)에 대한 회전 속도를 인버터(4)에 제공한다. 시스템은 개방 루프에서, 즉 모터의 실제 회전 속도를 측정함이 없이, 또는 폐쇄 루프에서, 즉 가령 인코더(6)와 같은 전용 장치를 사용하여 모터의 속도를 감지함으로써 둘 모두에서 작동할 수 있다.

Claims (13)

1. 커피 원두를 분쇄해 필터 바스켓(FT)에 분쇄 커피 도즈(D)를 형성하고, 분쇄 커피의 바닥층은 제 1 평균 입자 크기를 갖고 분쇄 커피의 인접층은 제 2 평균 입자 크기를 갖는 커피 그라인딩 머신(1)으로서,
   -커피 원두를 분쇄하기 위한 그라인딩 부재(3);
   -다른 그라인딩 부재(3)에 대해 적어도 하나의 그라인딩 부재(3)를 회전시키기 위한 전기 모터(2); 및
   -도즈(D)를 형성하기 위해 커피 원두를 분쇄하는 동안, 상기 전기 모터(2)의 회전 속도를 제 1 속도와 제 2 속도 사이에서 변화시키도록 구성된 속도 가변 장치(4)를 포함하고,
   상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 작고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 크거나,
   상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 크고 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 낮은 커피 그라인딩 머신(1).
2. 제 1 항에 있어서,
   다른 그라인딩 부재(3)에 대한 그라인딩 부재(3)의 회전수를 카운팅하기 위한 회전 카운터를 더 포함하고,
   상기 속도 가변 장치(4)는 상기 그라인딩 부재(3) 및 상기 다른 그라인딩 부재(3)의 설정된 상대 회전수에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키도록 구성되는 커피 그라인딩 머신(1).
3. 제 1 항에 있어서,
   타이머를 더 포함하고,
   상기 속도 가변 장치(4)는 전기 모터(2)의 시동으로부터 계산된 설정 기간에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키도록 구성되는 커피 그라인딩 머신(1).
4. 제 1 항에 있어서,
   분쇄 커피 도즈의 질량을 계산하기 위한 계량 부재를 더 포함하고,
   상기 속도 가변 장치(4)는 상기 제 1 속도로 분쇄된 커피 도즈의 제 1 부분의 질량에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키도록 구성되는 커피 그라인딩 머신(1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 속도 가변 장치(4)는 전기 모터(2)의 속도를 단계적으로 변화시키도록 구성되는 커피 그라인딩 머신(1).
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 속도 가변 장치(4)는 전기 모터(2)의 속도를 연속적으로 변화시키도록 구성되는 커피 그라인딩 머신(1).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   커피 도즈(D)를 분쇄하기 위해 속도 프로파일을 선택하기 위한 인터페이스를 더 포함하는 커피 그라인딩 머신(1).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   전기 모터(2)의 회전 속도를 감지하기 위한 인코더(6)를 더 포함하는 커피 그라인딩 머신(1).
9. 분쇄 커피의 바닥층은 제 1 평균 입자 크기를 갖고 분쇄 커피의 인접층은 제 2 평균 입자 크기를 갖는 필터 바스켓(FT)에 분쇄 커피 도즈(D)를 얻기 위해 커피 원두를 분쇄하는 방법으로서,
   (a) 커피 원두를 분쇄하기 위해 그라인딩 부재(3)를 제공하는 단계;
   (b) 다른 그라인딩 부재(3)에 대해 하나의 그라인딩 부재(3)를 회전시키기 위한 전기 모터(2)를 제공하는 단계: 및
   (c) 분쇄 중에, 상기 적어도 하나의 그라인딩 부재(3)를 다른 그라인딩 부재(3)에 대해 제 1 속도로 회전시킨 다음 제 2 속도로 회전시키는 단계를 포함하고,
   상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 작고, 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 크거나,
   상기 제 2 평균 입자 크기가 상기 제 1 평균 입자 크기보다 크고, 상기 제 1 속도가 상기 제 2 속도보다 낮은 커피 원두를 분쇄하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    다른 그라인딩 부재(3)에 대한 그라인딩 부재(3)의 회전수를 카운팅하고, 상기 그라인딩 부재(3) 및 상기 다른 그라인딩 부재(3)의 설정된 상대 회전수에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변경하는 단계를 더 포함하는 커피 원두를 분쇄하는 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    전기 모터(2)의 시동으로부터 계산된 설정 기간에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변경하는 단계를 더 포함하는 커피 원두를 분쇄하는 방법.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 속도로 분쇄된 커피 도즈의 제 1 부분의 질량에 따라 제 1 속도에서 제 2 속도로 속도를 변화시키는 단계를 더 포함하는 커피 원두를 분쇄하는 방법.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시동 속도로부터 제 2 속도로의 속도 변화가 연속적으로 또는 단계적으로 수행되는 커피 원두를 분쇄하는 방법.

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