배럴용 휴대형 홈 형성기{A PORTABLE CROZER FOR BARRELS}
본 발명은 배럴용 휴대형 홈 형성기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배럴 헤드를 수용하기 위해 배럴 단부에 가까운 곳에 내부 홈(groove, or "croze")을 만들고, 배럴 통널(barrel staves)들의 단부를 모따기 하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 와인 배럴에 특별히 사용하기 위한 용도이긴 하지만, 그러한 사용에만 국한되는 것은 아니다.
새로운 배럴들을 제조할 때, 또는 기 사용중인 배럴들을 리컨디셔닝(reconditioning, '상태 재조절'의 의미임) 할 때, 배럴 헤드를 수용하기 위해 각 배럴 단부에 새로운 내부 홈이 필요하다. 이 수용 홈을 만드는 데 통상적으로 사용되는 기계가 바로 크로저(crozer) 즉, 홈 형성기로 알려져 있다. 이 배럴은 홈 형성기에 보내질 때 통상 쉘-형태(shell-form)일 것이고, 무거운 쇠 링들에 의해 함께 임시로 고정된 복수 개의 통널을 구비한다. 홈 형성기는 쉘을 원하는 길이까지 절삭하는 데 사용되고, 통널(stave) 단부들의 내부 표면들을 모따기하고(bevel), 그리고 약간의 홈들을 그 안에서 두 개의 단부 각각의 가까이서 깎아낸다. 각 홈은 배럴의 헤드를 수용하여 붙잡도록 되어 있다. 홈을 형성한 후에는 그 배럴의 단부들 가까이 있는 링들은 느슨해지고, 헤드들이 그 홈들 안에 위치하고 그 링들을 단단히 조여서 고정한다. 그런 다음 배럴의 외부를 둥글게 다듬거나 또는 그렇지 않으면 마감처리하고, 그 링은 보통의 금속 후프들로 대체된다. 기존의 홈 형성기들은 크고, 종종 아주 비싼 기계이다. 그러한 홈 형성기들은, 그들의 크기 때문에, 휴대형으로 만들 의도는 아니었고, 요람 위에 올려놓는 기계에 전달되어 절삭과 모따기(bevelling) 가공을 겪는 배럴 쉘들을 필요로 한다. 기존의 홈 형성과 모따기 기술들은 또한 통상적으로 아주 느리고 다루기 힘들다. 출원인은 배럴 제조와 리컨디셔닝 장치 및 방법에 관련된 다수의 특허출원의 소유자이며, 그것들 중 몇몇은 참조에 의해 여기에 명시적으로 포함된다. 이들 출원 중의 하나는 사용한 배럴의 리컨디셔닝을 위한 이동형 시스템에 관한 것이며, 이것은 종래의 홈 형성기가 사용하기에 적합하지 않음을 나타내는 하나의 예일 뿐이다. 본 출원인은 그러므로 사용한 배럴의 리컨디셔닝 동안뿐만 아니라, 새로운 배럴을 제조하는 동안에 사용하도록 구성된 휴대형 절삭 및 모따기 장치에 관한 필요성을 인식하였다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 극복하는 것이거나 또는 적어도 유용한 대안을 공중에게 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 배럴용 홈 형성기가 제공되는데, 그 홈 형성기는 상기 홈 형성기를 상기 배럴의 단부에 고정하기 위한 장착수단; 상기 장착수단과 회전가능하게 연관되는 적어도 제1 절삭수단을 포함하며; 상기 절삭수단은 상기 단부 근처의 상기 배럴의 내부 표면을 따라 홈을 형성하도록 구성되며, 상기 홈은 배럴 헤드를 수용하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다. 바람직하기로는 상기 홈 형성기는 상기 장착수단과 회전가능하게 연관되어 있는 제2절삭수단을 포함하며, 상기 제2절삭수단은 배럴 단부의 모서리를 따라 안쪽으로 연장된 경사면(bevel)을 형성하도록 구성된다. 바람직하기로는, 상기 제1 및 제2 절삭수단은 홈 형성기 장착수단과 회전가능하게 맞물리는 지지프레임에 장착되고, 상기 제1 및 제2 절삭수단은 적어도 부분적으로는 상기 배럴 내부로 연장된다. 바람직하게는, 상기 장착수단은 그의 상단부 근처의 직립 배럴의 바깥 표면과 맞물리도록 된 환형 클램프의 형태여서, 상기 클램프가 상기 배럴 위에 수평적으로 얹혀있다. 바람직하게, 상기 환형 클램프는 그 위에 배치된 환형 가이드를 포함하며, 상기 환형 가이드는 상기 클램프와 평행한 배치로 연장된다. 바람직하게, 상기 지지프레임은 상기 환형 가이드와 활주가능하게 맞물리도록 된 복수 개의 방사상 배치 롤러를 포함한다. 바람직하게는, 상기 직립 배럴은 수직 중심축을 포함하며, 상기 제1절삭수단은 그것으로부터 바깥쪽으로 연장된 뾰족 칼날(pointed blade extending outwardly)의 형태이다. 바람직하게는, 상기 뾰족 칼날의 수평 및 수직 위치는 내부 홈의 높이와 깊이를 선택할 수 있도록 조정할 수 있다. 상기 바깥쪽으로 연장된 뾰족 칼날의 수평 위치는 스핀들의 회전에 의해 조절가능하며, 상기 스핀들은 상기 뾰족 칼날을 지지하는 가동형 하부 프레임과 나사산으로 맞물려 뾰족 칼날과 연관된(associated) 축을 갖는다. 바람직하게는, 상기 하부 프레임은 또한 상기 뾰족 칼날용 구동수단을 또한 지지한다. 바람직하게는, 상기 구동수단은 전기모터이다. 바람직하게는, 상기 제2절삭수단은, 상기 배럴 단부의 내부 모서리와 접촉되도록 옮겨졌을 때, 상기 모따기 부분을 형성하는 아래쪽으로 연장된 루터의 형태이다. 바람직하게는, 상기 루터의 수평 및 수직 위치는 조절가능하다. 바람직하게는, 상기 루터는 구동수단에 의해 동력을 제공받는다. 바람직하게는, 상기 구동수단은 전기모터이다.
본 발명의 장점은 이제 알 수 있다. 본 발명의 홈 형성기(10)는 새로운 배럴 또는 사용한 배럴 위에 장착되어 첫 번째로는 배럴 헤드를 수용하기 위해 내부 표면을 따라 홈을 만들고 두 번째로는 모따기된 상부 모서리를 만들도록 된 것이다. 사용한 배럴의 경우, 홈이 기존 홈 보다 조금 아래에 형성되고, 새로운 모따기 모서리는 낮아진 배럴 헤드 위치를 보상하기 위해 형성된다. 기존의 홈 형성기들은 사용한 배럴들에 사용하도록 되어 있지 못하고, 본 발명에 의해 극복되는 많은 내재적 문제점들을 가지고 있다. 특히 기존의 홈 형성기들은 휴대성이 없는 바, 이것은 그 홈 형성기들이 이동형 배럴 리컨디셔닝 서비스에 사용될 수 없음을 의미하며, 그들은 일반적으로 덩치가 큰 형태이고 꽤나 비싼 기계이다.
본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부도면들은 본 발명의 몇 가지 구현 예를 설명과 함께 예시하고, 본 발명의 장점들과 원리를 설명한다. 도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 휴대형 홈 형성기의 사시도이고;
도 2는 도 1의 휴대형 홈 형성기가 와인 베럴 위에서 지지될 때의 사시도이고;
도 3은 도 2의 휴대형 홈 형성기와 배럴의 측단면도이고;
도 4는 특히 상부 프레임과 절삭수단이 배럴에 대하여 회전가능한 방식을 취하는, 도 2의 휴대형 홈 형성기와 배럴의 평면도이고;
도 5는 특히 홈 형성 칼날이 수평방향으로 조정가능한 방식을 취하는, 도 2의 휴대형 홈 형성기와 배럴의 평면도이다.
후술하는 본 발명의 상세한 설명은 첨부도면들을 참조한다. 설명은 예시적인 실시들을 포함하지만, 다른 실시예들도 가능하며 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설명된 실시예들에 대한 변경도 가능할 것이다. 동일하거나 비슷한 부분을 지칭함에 있어서 가능한 한 도면과 이하의 설명 전체를 걸쳐 동일한 참조번호들이 사용될 것이다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 배럴(12)용 휴대형 홈 형성기(10)에 관한 것이다. 홈 형성기(10)는 장착조립체(14)와 그 위에 회전가능하게 지지된 절삭조립체(16)를 포함한다. 장착조립체(14)는, 도 2-3에 명확하게 도시된 것처럼, 직립 배럴(12)의 상단에 수평으로 받쳐지도록 된 환형 클램프(18)을 포함하여, 그 클램프(18)의 내부 모서리(20)가 배럴(12)의 외부 곡면(22)과 맞닿는다. 클램프(18)는 다른 지름의 배럴들을 수용하기 위한 조절수단(24)을 포함한다. 장착부(14)는 다르게 설계되고 구성될 수 있으며, 그것의 중요한 기능은 사용을 위해 준비된 배럴(12) 상부의 제자리에 절삭장치(16)를 단독으로 고정하는 것임을 이해할 필요가 있다. 장착조립체(14)는 지지막대기(27)들에 의해 환형 클램프(18)의 조금 위쪽에 배치된 환형 가이드(26)를 더 포함하며, 그 가이드(26)는 클램프(18)의 지름보다 더 큰 지름을 갖는다. 클램프(18)의 지름은 도 3에 도시된 것처럼 가이드(26)가 배럴의 상부 바로 위에 앉히도록 조절되어야 한다. 이것은 절삭조립체(16)가 아래에 설명되는 것처럼 절삭 동작을 수행하기 위해 배럴(12) 내부에서 정확하게 정렬되는 것을 보장해준다. 절삭조립체(16)는 실질적으로 사각인 프레임(28)에 장착되고, 그 프레임(28)은 자신에 매달려 방사상으로 배치된 4개의 롤러(30)를 가져 환형 가이드(26)에 활주가능하게 맞물린다. 당업자라면 그러한 구성은, 배럴(12)에 고정되어 있는 장착 조립체(12)와 관련하여, 프레임(28)과 절삭조립체(16)의 회전 운동을 허용한다는 점을 인식할 수 있을 것이다. 롤러(30)는 전기적으로 구동될 수 있으며, 그 경우 프레임(28)의 회전은 전기적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 관련 스위치(비도시)가 그 프레임에 장착될 수 있으며, 눌렀을 때 그 프레임(28)의 운동을 활성화한다. 그러한 환경에서는, 또한 안전 수단들이 설치될 수도 있는바, 예를 들면 비상정지 스위치 등이다. 그러나 도시된 실시예에서는, 바람직하게는 프레임(28)에 장착된 핸들 바(비도시)를 사용하여 그 프레임은 수동으로 회전할 수 있다. 절삭조립체(16)은 2개의 별도의 절삭수단(32과 34)를 구비하며, 첫 번째 절삭수단은 바깥쪽으로 연장된 뾰족 칼날(32)인데 그것은 배럴(12)의 내면(36)에 접촉하였을 때 그 자신이 지나간 경로에 홈(38)을 형성하며, 두 번째 절삭수단은 그 홈 위쪽의 모따기된 모서리(40)를 만들어내도록 되어 있는 아래쪽으로 연장된 루터(34)이다. 뾰족 칼날(32)은 원뿔 형상이고 끝부분이 접촉점으로 마감되는 반면, 도 3에 도시된 것처럼 루터(34)는 점으로 마감되긴 하지만 대각선 방향의 접촉 모서리들을 갖는다. 당업자라면 각각의 홈과 모따기 부분(bevel)이 배럴의 내부 표면 둘레 전체를 따라 연장되고, 이것은 프레임(28)을 환형 가이드(26) 주위로 한 번 이상 회전시켜서 달성된다는 점을 알 수 있을 것이다. 프레임(28)의 회전 운동은 도 4에 도시되어 있다. 절삭수단 (32)와 (34) 각각은 별도의 동력원에 의해 구동되는 바, 이 실시예에서는 그것은 전기 모터 (42)와 (44)이다. 절삭 동작들은 순차적으로 이루어진다. 즉, 칼날(32)이 먼저 지나가면서 홈(38)을 형성하는 데 사용하도록 되어 있고, 칼날(34)이 그 다음으로 지나가면서 모따기된 모서리(40)를 형성하는 데 사용하도록 되어 있다. 당업자라면 그 절삭 칼날들이 작업 위치와 비작업 위치 사이 및 이와 반대의 경우에 이동할 수 있을 필요가 있음을 인식할 수 있을 것이다. 뾰족 칼날(32) 및 이와 연관된 모터(42)는 하부 프레임(46) 안에서 지지되어 도 5에 도시된 것처럼 핸들(50)을 이용하는 스핀들(48)의 회전에 의해 수평방향으로 움직일 수 있다. 이것은 스핀들(48)에 연관된 축(52)과 하부프레임(46) 간의 나사 맞물림 방식에 의해 달성된다. 보다 구체적으로는, 스핀들(48)의 시계방향 회전은 뾰쪽 칼날(32)을 바깥쪽으로 움직여 배럴(12)의 내부 표면에 더 가까워지고, 반시계방향 회전은 뾰족 칼날(32)을 안쪽으로 움직여 그 내부 표면(36)으로부터 멀어지게 된다. 다른 구성으로는, 스핀들(48)의 시계방향 회전이 칼날(32)을 안쪽으로 움직이게 하고, 반시계방향 회전은 그 칼날(32)을 바깥쪽으로 움직이게 한다. 하부 프레임(46)의 수평방향 이동은 두 개의 안내 축(54, 56)에 의해 도움을 받으며, 그 안내 축(54, 56)은 프레임(28)과 연관되어 있는 두 교차부재(58, 60) 사이에 연장되어 있다. 하부 프레임(46)은 스핀들(48)의 회전에 의해 야기된 움직임 동안에 안내 축(54, 56)과 활주가능하게 맞물린다. 그 스핀들은 출발위치에 대하여 그 하부 프레임(46)의 위치를 나타내는 시각적 표시자(visual indicia)와 연관될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 5mm의 홈이 필요하다면, 그 시각적 표시자에서 그러한 값이 표시될 때까지 그 스핀들을 회전시킬 수 있다. 도시하지는 않았지만, 하부 프레임(46)과 그 뾰족 칼날(32)은 또한 장착 조립체(14)에 관하여 수직으로 움직일 수 있도록 되어 있다. 이것은 공지된 임의의 조절수단 예를 들면, 또 다른 스핀들(비도시)과 그 하부 프레임(46) 간에 회전식 나사산 맞물림 방식에 의해 달성될 수 있다. 또 다른 조절수단은 바이어스된 잠금부와 그 하부 프레임(46) 상에 위치한 복수 개의 수직배치 잠금 홈(비도시)들-각 홈은 소정의 높이를 특정함- 중 어느 하나 간의 맞물림 방식으로도 될 수 있다. 하부 프레임(46)의 수직 및 수평 이동은 전기적으로 동일하게 잘 조절될 수 있다. 루터(34)의 위치도 역시 수직 및 수평방향으로 움직일 수 있도록 되어 있다. 예를 들면, 도시되지는 않았지만, 스핀들(48)과 연관되어 있는 나사형성 축(52)은 루터(34) 및 연관된 모터(44)를 수용하는 하부 프레임(62)까지 연장될 수 있다. 가동형 클러치 장치(비도시)가 사용되어 그 클러치가 하나의 위치에 있을 때 스핀들(48)의 회전은 하부 프레임(46)의 운동을 일으킬 수 있고, 두 번째 위치에 있을 때에는 스핀들(48)의 회전이 하부 프레임(62)의 운동을 일으킬 수 있다. 다시, 다른 조절수단이 사용될 수 있는 바, 예를 들어, 하부 프레임(62)의 수직 및 수평 운동이 똑같이 전기적으로 잘 제어될 수 있다. 본 발명의 휴대형 홈 형성기(10)는 새로운 배럴의 홈 형성과 모따기에 사용될 수 있지만, 사용한 배럴의 리컨디셔닝에 사용하기에 특히 적합하다. 예를 들어, 사용한 배럴의 내부 표면이 깎여진 바로 직후에, 새로운 홈과 모따기된 모서리가 필요하다. 당업자라면, 비록 자재(배럴 내면)가 배럴의 내부 벽에서 제거된 것이긴 하지만, 배럴 헤드들 간의 거리는 짧아졌다는 점에서, 깎기와 홈 재형성 다음에, 리컨디셔닝된 배럴은 실제로 새로운 배럴과 거의 동일한 체적의 액체를 수용할 수 있다는 점을 인식할 수 있을 것이다. 본 발명의 장점은 이제 알 수 있다. 본 발명의 홈 형성기(10)는 새로운 배럴 또는 사용한 배럴 위에 장착되어 첫 번째로는 배럴 헤드를 수용하기 위해 내부 표면을 따라 홈을 만들고 두 번째로는 모따기된 상부 모서리를 만들도록 된 것이다. 사용한 배럴의 경우, 홈이 기존 홈 보다 조금 아래에 형성되고, 새로운 모따기 모서리는 낮아진 배럴 헤드 위치를 보상하기 위해 형성된다. 기존의 홈 형성기들은 사용한 배럴들에 사용하도록 되어 있지 못하고, 본 발명에 의해 극복되는 많은 내재적 문제점들을 가지고 있다. 특히 기존의 홈 형성기들은 휴대성이 없는 바, 이것은 그 홈 형성기들이 이동형 배럴 리컨디셔닝 서비스에 사용될 수 없음을 의미하며, 그들은 일반적으로 덩치가 큰 형태이고 꽤나 비싼 기계이다. 본 발명에 대한 다른 장점들이나 개선점들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있을 것이다. 본 발명은 가장 실용적이고 바람직한 실시예라고 생각되는 것에 관해 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 범위와 정신 안에서 변형이 만들어질 수 있고, 그것은 여기서 설명된 상세한 사항들에 국한되지 않고 모든 임의의 등가적인 디바이스와 장치들을 포괄하도록 청구범위 전체에 부합할 것이라는 것을 인식할 수 있다. 이하의 청구항들 및 본 발명의 요지에서, 표현 언어 또는 필요한 함의 때문에 문맥이 달리 요구하는 경우를 제외하는, 단어 "구비하는(comprising)"은 "포함하는(including)"의 의미로 사용된다 즉, 특정된 특징들은 본 발명의 다양한 실시예에서 추가적인 특징들과 연관될 수도 있음을 의미한다.
10: 홈 성형기 12: 배럴
14: 장착조립체 16: 절삭 조립체
18: 환형 클램프 20: 클램프 내부모서리
22: 외부 곡면 24: 조절수단
26: 환형 가이드 27: 지지막대
28: 프레임 30: 롤러
32, 34: 절삭수단 36: 배럴의 내면
38: 홈 40: 모따기된 모서리
42, 44: 모터 46: 하부 프레임
48: 스핀들 50: 핸들
52: 축 54, 56: 안내축
58, 60: 교차부재 |
