KR910005787B1 - 자동 판매기의 음료 배합장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 판매기의 음료 배합장치

제1도는 기본 구조와 배합 싸이클을 도해한 선행 기술의 배합장치의 개략도.

제2도는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 음료 배합장치의 부분 단면 정면도.

제3도는 제2도의 음료 배합장치의 부분 절개 측면도.

제4도는 제2도의 음료 배합장치의 평면도.

제5도는 제2도에서 사용된 실린더와 피스톤과 후레임의 개략적인 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22, 23 : 로드 24 : 실린더

27 : 스프링 31 : 밀봉요소

33, 37 : 캠 종돌절 36 : 실린더 작동 브리지

38 : 캠 39 : 캠축

41 : 제1캠 42 : 제3캠

43, 44 : 로드 46 : 깔때기

47 : 밀봉요소 50 : 바이어스 스프링

51 : 커피 호퍼 201a, 201b, 202a, 202b : 베어링 지지부

211 : 휠터지지 캐리지 212 : 배합공동 캐리지

213 : 배합 공동 214 : 휠터지지 캐리지

241 : 지지부분 252 : 브리지부분

252a, 252b : 단부

본 발명은 음료수 자동 판매기에 사용하기에 적합한 음료 배합장치, 특히, 그 장치의 배합장치의 배합 조작 도중에 배합 액체 실린더와 배합 공동 사이에서의 밀봉 상태의 개량에 관한 것이다.

음료 원액으로부터의 단 한컵의 음료수양을 얻기 위한 자동 판매기에 사용하기에 적합한 배합장치는 선행 기술에서 잘 알려진 바이다. 예를들면 윌리암 헤이어씨의 미국 특허 제3,349,690호는 그와 같은 배합장치를 위한 구조를 설명하고 있다.

출원 도면에서 제1도는 그 선행 기술장치의 기본 구조 및 배합 싸이클을 나타내고 있다. 그 장치의 프레임(1)은 필터멤버(3)에 의하여 커버되는 저부 개방부를 갖는 수직 가동성의 개방 저부 실린더(2)를 지지한다. 수직 가동성의 피스톤(4)는 실린더(2)내에 설치되어 있고 피스톤(4)는 모터(6)에 의해 구동되는 캠 부재(5)의 작동에 의해 움직이게 된다. 닥트(7)의 한 단부 개방부는 전자기 발브(9)를 통하여 물탱크(도시하지 않음)와 연결되어 있으며 이 단부 개방부는 실린더(2)안으로 뜨거운 물을 공급하도록 실린더(2)의 상부개방부위에 가깝게 위치되어 있다. 배합 위치(이 위치는 제1도에서 실선으로 나타나 있다) 사이에서 수평으로 왕복운동 할 수 있게 된 배합 공동(10)이 실린더(2) 아래에 위치되어 있으며, 또 배합 위치에서 실린더(2)의 아래 위치에서 밀봉되어 있다.

선행 기술의 장치는 한 커피 분량을 얻기 위한 캐니스터(12)와 연결되어 있는 커피 호퍼(11)도 또한 갖추어져 있다. 갈은 커피는 배합 작용의 개시전에 한점에서 호퍼(11)내로 미리 정해진 품질의 새로 갈은 커피를 보내기 위한 적합한 이송 수단을 갖추고 있는 캐니스터(12)를 채워준다. 이 장치에서는 배합 싸이클의 시초에서 배합 공동(10)이 실린더(2)의 저부 개방부 아래에 있는 장소로 휴지 위치로부터 동전 조작에 의해 개시된다. 이러한 수평 운동중에는 갈은 커피가 공급 위치(이 위치는 제1도에서 점선으로 나타냄)에서 커피 호퍼(11)을 통하여 배합 공동(10)내로 공급된다. 배합 공동(10)이 캠 멤버(5)의 조작에 기인되어 실린더(2) 아래에 적절하게 맞취질 때 실린더(2)는 공동(10)과 꼭 맞취지도록 하방 운동을 한다. 이는 닥트(7)을 통하여 공급되는 뜨거운 물로 채워지는 결실을 형성하고 있다.

그러므로, 피스톤(4)는 물을 휠터 멤버(3)을 통하여 공동(10)인의 갈은 커피안으로 그리고 또 출구 도관(13)을 통하여 자동 판매 장소에 위치된 컵(14)을 향해 출구 도관(13)을 통하여 물을 강제 급수시키도록 하향 운동을 하게 된다. 거피를 컵안에 따르기 전에 뽑아낸 커피는 적당한 양의 설탕과(또는) 크림과 함께 혼합시키되 이들 둘다는 각각 캐니스터(15),(16)으로부터 공급된다. 그 후에 소비된 갈은 커피를 포함하는 배합 공동(10)은 그 휴지 위치로 이동하게 되고 배합 공동(10)안의 갈은 커피는 그 휴지 위치에 도달되기 바로 전에 정해지는 위치에서 버려진다. 배합 공동(10)이 그 휴지 되돌아가면 하나의 배합 싸이클이 완료된다.

배합 싸이클 도중에는 실린더(2)의 수직 왕복운동이 후레임(1)에 의하여 안내되는데 즉 다시말하면 실린더(2)의 안내로드(2a),(2b)가 후레임(1)의 지지부분(1a)와 함께 정열되어 있는 것이다. 반면에 만일 배합장치가 4-5컵의 드링크를 준비하기 위해 연속 작동된다면 실린더(2)는 열 팽창에 의해 팽창되어진다. 그러므로 실린더(2)와 안내로드(2a),(2b) 사이의 연결부분이 열 팽창 때문에 외측으로 움직이게 되고 후레임(1)의 지지부분(1a)의 축으로부터 옵셋트로 위치된다. 이러한 옵셋트의 결과로 안내로드(2a),(2b)의 축과 지지부분(1a)과 실린더(2)의 유연한 하방 운동이 방해를 받게 되고 실린더(2)와 캐비티(10) 사이의 밀봉상태는 허술하게 된다. 이렇게 하여 추출조작의 진행이 발생하는 동안 실린더의 맞는 부분과 배합 캐비티를 통한 뜨거운 물의 누설이 발생된다.

그래서 계속적으로 4-5컵의 드링크를 마련하는 동안 유용한 추출조작을 제공해주는 개량된 음료 배합장치를 제공하는 것이 본 발명의 첫 번째의 목적이다.

실린더와 배합 캐비티 사이의 밀봉을 개량하기 위한 수단이 갖추어진 음료 배합장치를 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적의 하나이다.

또한 기존의 장치의 간단한 수정에 의하여 기존의 장치를 쉽게 대체할 수 있는 음료 배합장치를 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

본 발명에 따른 음료 배합장치는 후레임과 그 후레임에 의하여 지지되는 수직 가동성의 배합 액체 실린더를 포함하고 이 실린더는 개방 상부와 개방 저부를 갖게 된다. 피스톤 멤버는 실린더내에서 왕복운동을 가능케 설해진다. 실린더의 개방 상부내로 배합 액체를 배출시키도록 하나의 배출 개방 위치를 갖게 되는 배합 액체 공급 수단이 배합 액체가 저장되는 액체 가열 탱크에 연결되는 것이다. 배합 캐비티는 배합 위치와 휴지 위치 사이에서 수평으로 왕복운동하도록 설치되어진다. 갈아진 음료 원료는 갈아진 원료 공급 수단을 통하여 배합 캐비티내로 공급된다. 모터에 의하여 회전되는 캠 멤버는 실린더와 피스톤의 상대 운동을 제어하여 또한 액체와 음료 원료를 공급하는 시간 맞춤을 결정해준다. 압축 스프링은 보통 아래로 눌러 내려진 실린더로 그 후레임과 실린더 사이에 설치되어진다.

배합 캐비터는 배합 위치에 놓이게 될 때 배합 격실을 형성하기 위해 실린더의 개방 저부와 꼭 맞게 된다.

제2도에서 4도까지에서 보면, 본 발명에 따른 음료 배합장치(100)이 도시되어 있다. 이 배합장치(100)은 전면벽(201), 후면벽(202)와 측벽(203),(204)로 명시된 후레임 본체(20)을 포함한다. 후면벽(202)는 다음에 설명되는 바와 같이 휠터지지 캐리지(211)과 배합 캐비티 캐리지(212)를 포함하는 기저부(21)를 제공한다. 측벽(202),(204)는 전면과 후면벽(201),(202) 사이의 적당한 공간 관계를 유지하는데 사용된다.

전방 안내 로드(22)는 전면벽(201) 위에 설치되고 후방 안내 로드(23)은 후면벽(202)상에 지지되어 있다. 안내 로드(22),(23)은 후레임 본체(20)내에서 서로 대각선 방향으로 대향되어 있으며, 다음에 설명하는 바와 같이 배합 실린더(24)와 피스톤(25)를 지지한다.

배합 실린더(24)는 외부 주위 표면으로부터 돌출하는 한 쌍의 지지부분(241)을 갖는다. 안내 로드(23)은 후면벽(202)의 상하부분으로부터 돌출하는 한 쌍의 베어링 지지부(202a)에 의하여 지지되어 있다. 전방 로드(22)는 전면벽(201)상에서 해당되는 한 쌍의 지지부(201a),(201b)에 의해서도 지지가 된다. 스냅링(26)은 하부 베어링 지지부(201b),(202b)상에 위치한 각각의 안내 로드(22),(23) 위에 맞취지고 스프링(27)은 스프링(26)(제5도에 도시됨) 위에 이렇게하여 실린더(24)는 봉(22),(23)에 고정되어 가동성을 갖게 된다.

제2도에 명료하게 나타난 바와 같이 실린더(24)는 상부 개방부와 하부 개방부(243)을 가지며 감소된 직경의 하부 개방부(243)에까지 연장되며 또 그와 함께 동축을 이루고 있는 경사를 갖는 하부부분(242)를 갖게 된다. 하부 개방부(243)은 개방부(243)내에 분리할 수 있도록 설치된 다섯 개 망형 스크린(28)에 의하여 카버된다. 이 스크린(28)은 배합 조작이 진행되는 동안 뜨거운 물과 함께 실린더(24)안으로 갈은 커피나 다른 추출물들이 들어가는 것을 방지한다.

실린더(24)는 그 상부의 내부 주위에서 일련의 입구 포트(244)가 갖추어져 있고 슈트(CHUTE)(29)는 입구 포트(244)의 내부와 소통하는 실린더(24)의 외주 주위 표면으로부터 연장된다. 슈트(29)는 피스톤(25)가 그 가장 상부 위치에 있을 때 피스톤(25) 아래의 위치에서 슈트(29)를 통하여 실린더내로 뜨거운 물이 들어갈 수 있도록 입구 포트(244)와 소통하는 기울기를 갖는 저부벽부분을 갖는다.

피스톤(25)는 실린더(24)내에 항시 위치하게 되어있으며 하부 원형 피스톤(251)과 상부 U자형 브리지부분(252)로 구성된다. 두 개의 부분(251),(252)들은 제5도에 나타낸 바와 같이 볼트 너트장치에 의해 서로 연결되어 있다. 밀봉요소(31)은 실린더(24)와 피스톤(25) 사이에서의 밀봉을 이루도록 하부부분(251)의 외부 주위 표면상에 위치하고 있다. 상부부분(252)의 단부(252a),(252b)의 각각은 로드(22),(23)의 하나가 연장되는 내공(32)와 함께 이루어져 있다. 각각 로드(22),(23)을 둘러싸고 있도록 설치된 스프링(27)의 상단부는 브리지(252)의 단부들(252a),(252b)의 하측부와 접촉되어 있다. 그럼으로써 스프링(27)은 스냅링(25)와 단부(252a) 그리고 브리지(252)의 (252b)사이에서 힘을 가해주고 그리하여 상방향으로 피스톤을 편의 시키게 된다.

캠 종동자(33)과 중앙 롤러(34)는 브리지(252)의 중앙부분을 통하여 연장되도록 설치된 샤후트(35)를 통하여 브리지(252)상에 회전가능케 지지된다. 브리지(252)의 단부(252a),(252b)는 피스톤(25)상의 밀봉요소와 함께 세 개의 점 지지로 한 쌍의 베어링 안내부를 구성하게 된다.

실린더 작동 브리지(36)는 각각 로드(22),(23)의 상단부에 고정된 단부를 갖는다. 이 장치는, 로드(22),(23)의 하단부상에 고정된 실린더(24)와 로드(22),(23)에 상단부상에 고정된 실린더 작동 브리지(36)과 함께 로드(22),(23)의 평행도를 유지해 주기 위한 단단히 고정된 착설 시스템과 또 브리지(36)으로부터 하향으로 연장되는 수직 아암(361)의 유연한 상하방 운동을 보장해 주기 위한 단단히 고정된 착설 시스템이 마련되어 있다. 브리지(36)의 아암(361)상의 지지 샤후트(362)의 캠 종동자(37)을 회전가능케 지지하고 캠 종동자(37)이 캠(38)과 함께 움직이도록 되어있는 하단부내에 있는 슬로트가 갖추어져 있다.

캠 샤후트(39)의 이 단부는 모터장치(40)과 연결되어 있다. 피스톤 캠 종동자(33)과 함께 움직이는 피스톤 캠으로써 작용하는 첫 번째의 캠(41)을 포함하는 세 개의 캠들과 그리고 브리지 캠 종동자(37)과 세 번째의 캠(42)와 함께 움직이는 두 번째의 캠(38)은 제3도에서 나타낸 바와 같이 그에 따라 간격을 두고 있는 캠샤후트(39)에 고정되어 있다.

기저부(21)은 상하부 로드(43),(44)를 포함한다. 배합 캐비티(213)을 지지하는 배합 캐비티 캐리지(212)는 로드(43),(44)상에 활동가능케 지지되어 있다. 휠터(214)가 분리가능케 설치되어 있는 휠터지지 캐리지(211)도 또한 로드(43),(44)상에 활동가능케 지지되어 있다. 배합 캐비티(213)은 실린더(24)의 최하부의 표면과 배합 캐비티(213) 사이의 밀봉을 확실히 하여주는 밀봉요소(47)을 유지해 주도록 그 상부 표면내에 형성된 홈을 갖는다.

마이어스 스프링(50)은 하부 베어링 지지부(201b),(202b)와 실린더(24)의 지지부분(241) 사이에서의 공간상에 위치되어 있는 로드(22),(23)을 둘러싸고 있다. 이렇게 하여 실린더(24)는 대개의 경우 하방으로 밀려진다. 제2도 및 제5도에서 나타낸 바와 같이 코일 스프링은 본 발명의 하나의 실시예에서의 편의 스프링으로서 사용된다. 또한 판 스프링은 편의 스프링으로써 사용될 수도 있다.

상기에서의 음료수 배합장치에는 자동 판매기내로 동전을 투입하는데 대응하여 전기적인 압력이 개시될 때 모터(40)은 캠 샤후트(39)를 시계방향으로 돌려준다.

캠 샤후트(39)의 회전에 기인하여 배합 캐비티 캐리지(212)는 세 번째의 캠(42)의 작동을 통하여 제2도에서의 좌측부를 향해 수평으로 이동한다. 배합 캐비티(213)이 휠터지지 캐리지(214)상에 설치될 때 미리 정해진 양의 갈은 커피는 커피 호퍼(51)을 통하여 배합 캐비티(213)내로 공급된다. 배합 캐비티(213)이 갈은 커피를 받게된 후에 그 배합 캐비티(213)은 휠터지지 캐리지(214)와 함께 죄측부를 향해 계속 움직인다. 배합 캐비티(213)은 실린더(24)의 아래에서 적절히 정열되어질 때에 캐비티(213)과 지지 캐리지(212)의 운동은 멈춰지고 실린더(24)는 캐비티(213)과 꼭 맞아서 하방으로 움직인다. 도면번호 (24)와 배합 캐비티(213)사이에서 단단히 밀봉이 되는데 이는 배합 캐비티(213)의 상부 표면상에 설치된 밀봉요소(47)에 의해 이루어진다. 반면에 로드(22),(23)의 하방 운동은 베어링 지지부(201a),(201b),(202a),(202b)에 의해 안내되지만 4-5컵의 음료수를 연속적으로 마련하는 것에서 보통으로 생겨지는 실린더(24)의 열 팽창 때문에 그리고 방사형 로드 설치의 결과로써 각각의 로드(22),(23)의 단부가 외측으로 움직이게 된다면 로드의 중심선과 베어링 지지부의 중심선이 정열이 해결된다. 그리하여 로드(22),(23)의 유연한 운동이 저해 받게된다. 그러나 실린더(24)와 배합 캐비티(231) 사이의 밀폐력 즉 실린더(24)에 대한 아래로 내려누르그런데 mgla은 그 사이의 밀폐를 이루기 위해서 편의 스프링(50)에 의해 얻어진다.

캠 샤후트(39)가 계속 회전함에 따라 미리 정해진 양의 뜨거운 물이 슈트(29)를 통하여 실린더(24)내로 공급된다. 배합 캐비티(213)내로 갈은 커피를 공급하기 위한 타이밍과 또 실린더(24)내로 뜨거운 물을 공급하기 위한 타이밍은 전면벽(201)로부터 공급되는 캠 샤후트(39)의 전단부상에 고정된 풀리(51)의 회전에 의하여 제어된다.

피스톤 캠(41)이 회전함에 따라 피스톤(25)는 하방으로 움직이고 피스톤(25)의 하방 운동중에 브리지부분(252)의 단부(252a),(252b)는 배합 캐비티(213)과 휠터(214)의 가장 아래의 개방부 사이에 위치된 밀봉요소(도시않음)와 함께 배합 캐비티(213) 위에 설치되는 밀폐요소(47)을 확고하게 하여주도록 안내 로드(22)를 둘러싸는 압축 스프링(27)과 브리지부분(252)의 단부(252a),(252b) 그리고 피스톤(25)의 하향 운동중에 피스톤(25)가 하방 운동을 한다. 피스톤 작동 도중에 스프링(27)은, 실린더(24)와 배합 캐비티(213)과의 사이에 그리고 캐비티(213)과 필터(214) 사이의 밀폐를 확실하게 하여주기 위해 U자 모양의 브리지(252)의 하방 운동에 의하여 계속적으로 압축된다. 피스톤(25)가 실린더(24)의 상부 내벽 표면상에서 입구 포트(244)를 통과한 후에 밀봉된 공기의 층이 뜨거운 물 표면의 상부와 피스톤(25)의 저면 사이에 갇히게 된다.

피스톤(25)가 뜨거운 물 전부가 배합 캐비티(213)내에서의 같은 커피를 통하여 강제 이동될 때 피스톤(25)는 소비된 갈은 커피를 통하여 뜨거운 공기를 보내도록 약간 증가된 속도로 하방으로 계속 운동한다. 그 하방 운동 행정의 끝에 이르기직전에 피스톤(25)는 하방 가속이 제로에 가깝게 된다. 소비된 갈은 커피를 통하여 통과된 뜨거운 공기는 갈은 커피를 건조시키고 그에 의해 그들이 쉽게 배출할 수 있도록 충분히 건조된 상태로 해주게 된다. 추출된 음료수는 깔때기(46)을 통하여 컵(도시않음)에 공급된다.

피스톤(25)가 그 하향 행정의 끝에 이르게 될 때 실린더(24)와 피스톤(25)는 배합 캐비티(213)상의 상부후렌지에 닿지 않도록 약간 위로 움직이게 된다. 그러므로 배합 캐비티(213)은 그 배합 위치로부터 용이하게 해제되어 제2도에서의 우측부를 향해 움직인다.

휠터지지 캐리지(211)이 미리 정해진 위치에 도달할 때 휠터지지 캐리지(211)의 운동이 멈취지지만 배합 캐비티 캐리지(212)는 그 우측 운동을 계속하고 그리고 소비된 갈은 커피를 버리는 동안 최종적으로 그 휴지 위치에 도달하게 된다.

상기한 바와 같이 그 실린더는 그 실린더의 밀봉을 확실히 하여주고 또 배합 캐비티가 유지되도록 해주기 위해 편의 스프링에 의하여 아래로 밀려지는 것이 보통이다. 그런고로 실린더와 배합 캐비티 사이의 맞은 부분을 통한 뜨거운 물의 누설이 방지되는데 로드에 의해 안내되는 실린더의 하방 운동이 실린더의 열 팽창 때문에 방해를 받을지라도 그 누설은 방지된다.

본 발명은 우선된 실시예와 관련하여 상세히 설명되어 있으나 그 우선된 실시예는 예시한 것일 뿐이고 본 발명은 그에 한정된 것으로 생각해서는 안된다. 다른 변경과 수정이 이 분야의 기술에 숙달된 사람에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 후레임과 상기의 후레임상에서 지지되어 있는 수직 가동성의 실린더 부재와 상기의 실린더 부재가 개방된 상부와 개방된 하부를 가지고 있으며 수직 가동성의 피스톤 부재가 상기의 실린더내에 설치되어 있고 또 상기의 후레임에 의해 지지되어 있으며 또 상기의 피스톤의 아래에서 상기의 실린더내로 뜨거운 물을 공급하기 위한 수단과 상기의 실린더 부재의 아래에 설치된 배합 캐비티를 포함하는 베이스 에셈블리와 상기의 배합 캐비티가 배합 위치와 배출 위치 사이에서 수평 운동가능케 설치되어 있고 그리고 상기의 배합 위치에서 상기의 실린더 부재와 함께 밀폐되어 있고 꼬 모터구동의 캠 샤후트와 그리고 상기의 캠 샤후트상의 다수개의 캠과 그리고 상기의 실린더와 피스톤의 운동을 결정하도록 하기 위한 캠 종동자와 상기의 배합 캐비티가 배합 위치에 놓일 때 상기의 실린더와 상기의 배합 캐비티 사이의 밀폐를 확실하게 하여 주도록 상기의 실린더 하방으로 밀어주기 위해 상기의 후레임과 상기의 실린더 사이에 설치된 편의 작동 수단으로 구성 개량된 자동 판매기의 음료 배합장치.
2. 제1항에 있어서, 상기의 편의 작동 수단이 코일 스프링으로 되어있는 음료 배합장치.
3. 제1항에 있어서, 상기의 편의 작동 수단이 판 스프링으로 되어있는 음료 배합장치.

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