배럴 내부를 깎는 장치와 방법

배럴 내부를 깎는 장치와 방법 {An apparatus and method for shaving the inside of barrels}

본 발명은 배럴 리컨디셔닝(reconditioning, '상태 재조절'의 의미임)에 관한 것으로서, 특히 배럴의 내부 표면을 제어가능하게 깎아내는 장치와 방법에 관한 것이다. 본 발명은 주로는 와인 배럴에 사용하기 위한 것이나 그러한 용도에만 한정되는 것은 아니다.

출원인은 2 개의 호주 특허출원 즉, 배럴 통널(barrel staves)에 관한 제 2006202071호와 와인 배럴 굽기를 위한 개량된 장치와 방법에 관한 제 2006202074호의 소유자이다. 이들 출원의 내용은 본 출원의 참조에 의해 본 출원의 내용으로 포함된다.

와인은 전통적으로 오크 배럴 안에서 숙성된다. 와인을 숙성시키고 거기에 어떤 풍미를 주기 위해서는 오크가 필수적이다. 나무 배럴 안에서 와인을 발효, 숙성시키는 것은 그 나무로부터 풍미 성분을 추출하고 타르타르산염(tartrates), 청징제(淸澄劑, fining agents) 또는 이스트(yeast)와 같은 침전물의 잔류물을 남긴다. 와인 공정은 종종 배럴 내에 원치 않는 박테리아 감염을 생기게 하는데, 그것에 관해서는 현재로서는 치유할 방법이 없다.

와인은 견고한 배럴 통널을 대략 0.5-0.8 센티미터 정도 침투해 들어간다. 오크로부터 추출될 수 있는 모든 성분들은 횟수 초과(통상 2에서 3회 사용 후에)가 될 것이고, 그 나무에 남은 잔류물은 상하거나 또는 나무의 막 교환성(membrane exchangability)을 차단하기 시작할 수 있다. 그러면 배럴은 효용이 다한 것으로(exhausted) 생각되고 오염으로 인한 골칫거리나 부가적인 빈티지를 위한 중립적인 저장수단 중 어느 한 가지로 여겨진다.

현재로는, 리컨디셔닝은 포도밭에서부터 사용된 배럴들을 그 내부 표면을 깎아낸 다음 재사용을 위해 굽는 통메움 공장(cooperage plants)으로 이송하는 단계를 포함한다. 깎아내기 방법들은 바닥 절삭 루터(routers)와 회전 와이어 브러시를 포함하는 좀 더 단순한 기술들부터, 가습 절삭 장치를 포함하는 좀 더 복잡한 방법까지 여러 가지이다. 적당하지는 않지만, 그러나 이들 서비스들은 배럴의 내부 표면의 적은 양을 비싸지 않은 금액만으로 제거할 수 있기 때문에 여전히 가용하다. 통상적인 절삭 도구들은 다음과 같은 몇 가지 단점을 가진다:

● 현재의 기술들, 특히 수동 깎기 방법들은 종종 깎은 표면이 고르지 못하고 깎기 전 표면이 반영된 깎인 표면을 제공하지 못한다.

● 그러한 기술들은 배럴의 모든 영역이 이전의 와인에 의해 감염되지 않는 나무 부위가 드러나는 깊이까지 깎는 것을 보장하지 못하기 때문에 역시 문제가 있다.

● 종종 전통적인 깎기 기술들을 사용함으로써 표면의 품질은 양보된다. 때로는 깎인 표면은 모래뿌리기(sanding) 처리를 필요로 하고, 이것은 노후화된 나무 부분을 새로이 노출된 나무의 기공(pores) 안으로 갈아 넣게 되므로 배럴 표면의 더 큰 노후화를 야기한다. 그 배럴을 다시 굽었을 때, 매우 바람직하지 않는 "상실된(off)" 풍미가 새로운 표면 안으로 들어가서 굳어진다.

● 수동으로 하는 경우, 배럴의 내부를 완전히 깎아내는 데 걸리는 시간은 상당하다. 숙련된 자라면 배럴을 신속하고 효과적으로 리컨디셔닝하여 수동작업을 할 필요 없이 사용가능한 상태로 되돌릴 수 있는 이점을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 이 문제를 극복하는 것 또는 적어도 유용한 대체수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 배럴의 내부 표면을 깎기 위한 장치가 제안된다. 그 장치는 배럴의 내부 치수(internal dimensions)를 스캔하도록 된 스캐닝 수단; 및 그 스캔된 내부 치수에 관련되어 소정 깊이까지 배럴의 내부 표면을 깎도록 된 절삭수단을 포함한다.

바람직하게, 상기 스캐닝 수단은 상기 배럴의 내부 표면을 수직으로 횡단하도록 되어 매 행보(each pass)마다 그 내부표면의 일부분을 스캔한다.

상기 절삭수단은 바람직하게는 상기 배럴의 내부 표면을 수직으로 횡단하도록 되어 매 행보마다 그것의 일부분을 깎는다.

바람직하게, 상기 스캐닝 및 절삭 수단의 상기 배럴의 내부 표면에 관련된 움직임은 제어수단을 이용하여 제어된다.

상기 장치는 바람직하게는 상기 스캐닝 수단에 관한 적어도 하나의 움직임 파라미터를 입력 받고 그 후에 상기 제어수단에 전달되는 제1세트의 움직임 데이터를 형성하도록 처리하는 컴퓨팅 장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 스캐닝 수단은 수직 축에 대하여 더 회전할 수 있고, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 스캐닝 수단 시작 각도를 포함한다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 상기 스캐닝 수단의 정지 각도를 포함한다.

바람직하게는, 상기 스캐닝 수단은 수평 축에 대하여 피봇가능(pivotable)하고, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 상기 스캐닝 수단의 피치를 포함한다.

바람직하게, 상기 절삭 수단에 관한 적어도 하나의 움직임 파라미터는 또한 상기 컴퓨팅 장치 안으로 입력된 다음, 상기 스캐닝 수단에서 나온 치수 데이터와 함께, 처리되어 상기 제어수단에 전달되는 제2 세트의 움직임 데이터를 형성한다.

바람직하게, 상기 절삭수단은 또한 수직축에 대하여 회전가능 하며 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 절삭수단 시작각도를 포함한다.

바람직하게, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 상기 절삭수단의 정지 각도를 포함한다.

바람직하게, 상기 절삭수단은 수평축에 관하여 피봇가능하고, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 상기 절삭수단의 피치를 포함한다.

바람직하게, 상기 적어도 하나의 움직임 파라미터는 상기 절삭수단의 매 수직 행보(vertical pass)의 관한 절삭 깊이를 포함한다.

바람직하게, 상기 움직임 파라미터들은 상기 절삭수단의 제1 행보에 관한 절삭 깊이와 상기 절삭수단의 제2 행보에 관한 절삭 깊이를 포함한다.

바람직하게, 상기 절삭수단은 상기 배럴 안에서 통제된 범위에서 움직일 수 있는 로보트 팔의 말단에 장착된 전기구동형 루터(router)의 형태이다.

바람직하게, 상기 스캐닝 수단은 상기 전기구동형 루터 아래에 매달려 그것과 함께 움직일 수 있는 레이저 스캐너의 형태이다.

바람직하게, 상기 로보트 팔은 공기 작동식(pneumatically operated) 이다.

바람직하게, 상기 로보트 팔은 지지 테이블 위에 장착되고 그 지지테이블은 자신과 연관된 조절가능형 배럴장착수단을 포함한다.

바람직하게, 상기 조절가능형 배럴장착수단은 상기 배럴이 부착될 수 있는 하부-프레임의 형태이고, 상기 하부 프레임은 상기 부착된 배럴이 접지되는 제1 위치와 상기 부착된 배럴이 상기 로보트 암에 의해 깎여지게 되는 제2위치 사이에서 수직으로 움직일 수 있다.

바람직하게, 상기 하부-프레임은 공기식 실린더에 의해 움직일 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 배럴의 내부를 깎는 방법이 제안된다. 그 방법은 스캐닝수단을 사용하여 그 배럴의 내부 치수를 스캐닝하는 단계; 및 상기 배럴의 내부 표면을 스캔된 내부 치수에 관련되어(relative to) 소정 깊이로 절삭수단을 사용하여 깎아내는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 스캐닝수단과 상기 절삭수단은 작동 동안에 상기 배럴의 내부를 수직방향으로 횡단하도록 되어 있으며, 그에 의해 하나 이상의 수직 행보를 따라가고, 상기 스캐닝 및 절삭수단은 또 다른 하나 이상의 수직 행보를 출발하기 전에 소정의 각도만큼 회전하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 스캐닝 수단 및 절삭 수단의 상기 배럴 내부에서의 움직임은 제어수단을 사용하여 제어된다.

바람직하게, 상기 제어수단으로 전달되는 상기 스캐닝수단 움직임 데이터는 연관된 컴퓨팅 장치 안에 입력되는 파라미터들에 적어도 부분적으로는 기반을 둔 것이다.

바람직하게, 상기 파라미터들은 정지각도, 출발각도, 그리고 상기 스캐닝수단의 피치를 포함한다.

바람직하게, 상기 제어수단에 전달되는 상기 절삭수단 움직임 데이터는 연관된 컴퓨팅 장치 안에 입력되는 파라미터들과 상기 스캐닝수단으로부터 얻어진 배럴 치수 데이터에 적어도 부분적으로는 기반을 둔 것이다.

바람직하게, 상기 파라미터들은 정지각도, 출발각도, 피치, 그리고 상기 절삭수단의 매 수직 행보의 절삭 깊이를 포함한다.

본 발명에 따른 배럴 내부 표면 깎음장치는 사용한 와인 배럴을 그 내부 표면의 소정 깊이까지 부분적으로 깎아내어 리컨디셔닝 하여 홈 재형성, 굽기, 및 재사용을 위해 준비를 할 수 있게 해준다. 통상적인 깎기 방법들은 대표적으로 손으로 그 내부 표면을 루팅하는(routing) 것을 포함하지만, 이 기술은 매우 느린 공정이고 나무의 품질에 종종 나쁜 영향을 주며, 표면이 전체적으로 동일한 깊이로 깎이는 것을 보장할 방법이 없다는 점에서 문제가 있다. 그러므로 공정 후의 그 배럴의 내부 치수는 원래의 배럴 표면을, 상대적으로, 반영한 것은 아니다. 이에 비해 본 발명처럼 먼저 내부 치수를 스캐닝하고 그 후 그 내부 표면에 대한 제어된 깎음을 스캔된 치수의 함수로서 제공함으로써 극히 정교한 절삭이 수행될 수 있다. 본 발명의 로보트 팔은 거의 1미터/초의 속도로 움직일 수 있고, 이는 한 개의 배럴 내부 표면은 15-30분의 시간 프레임 안에서 깎을 수 있다는 것을 의미한다. 스캔/절삭 시각 및 정지 각도, 피치, 절삭 깊이와 같은 파라미터들이 가변적이고 또한 그 시스템에 입력될 수 있다는 점에서, 상기 장치의 운전은 특정 배럴에 적합하게 수정될 수 있다.

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 배럴 내부를 깎는 장치의 사시도이고,
도 2는 배럴이 올려진 위치에 있을 때 도 1의 장치의 측면도이고,
도 3a는 레이저 커버가 닫혀있는 도 1의 장치의 일부를 형성하는 루터 조립체의 확대 사시도이고,
도 3b는 레이저 커버가 열려있는 도 1의 장치의 일부를 형성하는 루터 조립체의 확대 사시도이고,
도 4는 배럴의 내부 표면의 스캔을 수행하는 도 1의 장치의 측면도이고,
도 5는 배럴의 내부 표면을 깎는 도 1의 장치의 측면도이다.

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 배럴 특히 재사용을 위해 리컨디셔닝을 필요로 하는 사용한 와인 배럴(12) 의 내부 표면(11)을 깎아내기 위한 장치(10)와 방법에 관한 것이다. 도 1과 2를 먼저 참조하면, 장치(10)는 높이 조절형 배럴 장착수단(16)을 갖고 이와 연관되어 있는 베이스 프레임(14), 이 베이스 프레임(14) 위에 장착된 로보트 팔(18), 그리고 로보트 팔(18)의 자유단에 위치한 루터 조립체(20)를 구비하며, 그 루터 조립체(20)는 자신에 매달려있는 레이저(22)를 포함한다. 로보트 팔(18)은 소정 범위에서 제어된 움직임을 할 수 있다. 간략히 말하면, 루터 조립체(20)와 레이저(22)는 배럴(12)의 내부 표면(11)을 따라 다음과 같은 작업을 하기 위해 제어가능하게 움직인다:

1) 레이저(22)를 사용하여 배럴의 내부 치수를 스캔하는 일; 그리고

2) 루터 조립체(20)를 사용하여 그 내부 표면을 소정 깊이까지 깎는 일.

베이스 프레임(14)은 4개의 수직다리(26)-이들 사이에 연장된 수평 강화빔(28)을 가짐- 위에서 지지되는 상부 표면(24)을 갖는 대략 사각 테이블의 형태이며, 자신의 기저부에서도 마찬가지이다. 로보트 팔이 프레임(14)에서 최대한 멀리 뻗어나가 있는 상태에서 조차 그 로보트 팔의 무게를 충분히 지지할 수 있을 정도로 튼튼하다면, 베이스 프레임(14)의 구성은 엄격하지 않다. 로보트 팔(18)의 좌우 측방에 있는 최저위의 강화빔(28) 뿐만 아니라 상부 표면(24)도 로보트 팔의 지지를 가능하게 하기 위해 그 로보트 팔(18)의 연장 방향과 같은 방향으로 그 프레임(14)의 앞으로 연장된다.

높이조절형 배럴장착수단(16)은 베이스 프레임(14) 안쪽에 수용된 하부 프레임(30)의 형태이고, 그 하부프레임(30)은 공기식 실린더(32)의 구동을 통해 그 베이스 프레임(14)에 대해 수직 운동을 할 수 있다. 상하 움직임은 가이드 롤러(34)의 사용을 통해 도움을 받으며, 그 가이드 롤러(34)는 도시된 바와 같이 다리(26)의 내부 표면과 활주가능하게 맞물려 있다. 하부 프레임(30)의 일부는 또한 로보트 팔(18)과 같은 방향으로 베이스 프레임(14)으로부터 위로 연장되고, 거기에는 배럴(12) 둘레를 싸매어 맞물리게 하기 위한 한 쌍의 이격된 띠(36)가 같은 방향으로 부착되어 있다. 그 띠(36)는 적절한 수단에 의해 그 하부 프레임(30)에 고착되고 그 띠(36)를 단단히 조여주는 텐션수단(38)을 포함할 수도 있다.

복수 개의 띠가 사용될 수 있거나 또는 배럴(12)을 지지하는 다른 대체수단이 사용될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 하부-프레임(30)에서 연장된 배럴 바닥 지지부(비도시)가 사용될 수 있다. 하지만 예시된 구성의 잇점은, 필요하다면, 루터 조립체(20)가 배럴(12)의 바닥 끝을 지나서 수직으로 움직일 수 있다는 점인데, 이는 그러한 움직임을 방지하는 아래의 베이스 구조가 없기 때문이다. 나아가, 바닥 구조는 추가적인 자재를 필요로 할 수 있으며, 그 장치의 중량을 증가시키고, 가능성 있게는 보다 강한 공기식 실린더를 필요로 할 수도 있다.

언급하였듯이, 하부 프레임(30)은 공기식 실린더(32)의 구동을 통해 수직 운동을 할 수 있다. 공기식 실린더(32)는 베이스 프레임(14)의 안쪽 중앙에 위치하며, 하부 프레임(30)의 일부와 맞물리도록 된 램(ram)(40)을 포함하여, 그 램(40)이 실린더(42) 안에서 후퇴 위치에 있을 때, 그 부착된 배럴(12)은 도 2에서 점선(hidden lines)으로 도시된 바닥에 닿는 위치에 있고, 램(40)이 상방으로 연장될 때, 그 배럴(12)은 본 발명에 따른 스캐닝과 절삭을 수행하기에 적합한 높이에 있게 된다.

로보트 팔(18)은 베이스(44), 고착 어깨부(attached shoulder)(46), 그 어깨부(46)에 피봇가능하게 링크된 제1 팔부재(48), 제1팔부재(48)의 반대쪽 단부에 피봇가능하게 링크된 팔꿈치부(50), 그리고 그 팔꿈치부(50)에 회전가능하게 링크된 제2 팔 부재(52)를 구비한다. 루터 조립체(20)는 제2 팔부재(52)의 자유단에 피봇가능하게 링크된다. 그러므로, 그 로보트 팔(18)은 3가지 방식으로 피봇할 수 있고, 그에 의해 각 피봇 축은 그 팔(18)의 앞쪽으로 가로지르듯이 연장한다. 본 발명을 이와 같은 특정 로보트 팔 구성에 한정하려는 의도는 없으며, 그 팔은 4가지 또는 5가지 방식, 또는 원한다면 다른 축을 따라서 피봇하도록 만들 수도 있다.

루터 조립체(20)는 도 3a와 3b에 가장 명확하게 도시된다. 그 조립체(20)는 전기 모터(54), 그 모터(54)에 의해 구동되는 구동축(56), 그리고 구동축(56)의 끝에 탈착가능하게 부착된 루터 쌍날(58)을 포함한다. 언급된 바와 같이, 레이저(22)는 모터 하우징(60) 밑에 장착되고, 쌍날 (58)과 같은 방향을 향한다. 레이저는 도 3a에 도시된 열린 위치에서부터 도 3b에 도시된 닫힌 위치까지 피봇할 수 있는 셔터(62)를 포함한다. 셔터(62)의 움직임은 배럴(12)의 내부 표면(11)을 스캐닝 하는 동안에는 그것이 열리고 그 밖의 다른 모든 시간에서는 닫히도록 제어된다. 모터 하우징(54)은 위에서 설명하였듯이 제2 팔부재(52)에 피봇가능하게 링크된 브라켓(64)에 매달려 있다.

로보트 팔(18)은 도 1과 2에서 사용 중이 아닌 때 즉, 제1 부재(48)가 베이스 프레임(14)에 대하여 위쪽 및 바깥쪽으로 연장되고 제2부재(18)가 아래쪽 및 바깥쪽으로 연장될 때의 휴식 위치로 도시되어 있다. 도 4 및 5는 사용 중인 때의 로보트 팔(18)을 예시한다. 사용-중 위치에서 제1 팔 부재(48)는 더 연장되는데 그 이유는, 루터 조립체(20)가 그 배럴 내부의 중앙에 위치하는 것과 그 루터 쌍날(58)과 레이저(22)가 실질적으로 수평방향으로 정렬되는 것을 이제는 안쪽으로 살짝 연장되는 제2 부재(52)가 보장해야 함에 따라, 그 제1팔부재(48)가 아래쪽으로 피봇되었기 때문이다. 하지만 분명해지겠지만, 그 루터 조립체(20)와 레이저(22)는 배럴 피치의 소재를 확인하기 위해 피봇되며, 배럴(12)의 가운데 섹션을 지나는 이동을 할 때에만 수평적으로 정렬된다.

로보트 팔(18)이 운전하는 방식은 해당 기술분야의 기술자들에게 알려져 있으므로 여기서는 자세하게 설명하지 않을 것이다. 바람직한 실시예에서, 조인트들(joints)은 공기식으로 제어된다. 팔(18)의 베이스(44)에는 외부 컴퓨팅 장치(비도시)에 연결된 제어박스(23)가 있다. 그 컴퓨팅 장치는 소프트웨어를 포함하며, 운전자에 의해 입력되는 다른 스캐닝 및 절삭 파라미터들이 그 소프트웨어에 입력되는데, 그 데이터는 제어박스(23)로 전송되어 그에 따라 공기식 조인트들이 작동한다. 그 제어박스(23), 컴퓨팅 장치(비도시) 그리고 관련 소프트웨어는 또한 공기식 실린더와 셔터(62)의 움직임을 제어하는 데 이용된다.

본 발명에 따르면, 배럴의 내부 표면은 스캔되어 그 내부 치수는 기록되고, 그런 다음 그 자재(배럴의 내부 표면)는 그 스캔된 치수에 관련되는 깊이까지 제거된다. 해당 기술분야의 기술자는 그 표면의 사전-스캔(pre-scan)을 하지 않으면, 그 루터의 움직임은 그 내부 치수의 예측에 의거할 것이어서 부정확한 절삭 결과를 낳을 것이라는 점을 알 수 있을 것이다. 그 표면을 우선적으로 스캐닝하는 것에 의해, 그 배럴 내부 둘레의 모든 길을 따라 균일한 깊이로 절삭될 수 있다. 그 공정은, 그 배럴의 표면을 따라 매 지점에서 동일한 양의 나무가 제거되는 것을 보장하여, 그 결과 원래의 배럴의 치수에 비해 상대적으로 동일한 내부 치수를 갖고, 홈 재형성(re-crozering), 다시 굽기(re-toasting), 및 재사용(re-use)을 위해 준비된 배럴이 얻어진다.

도 4에 도시된 것처럼, 루터 조립체(20)는 배럴의 중앙으로 이동한다. 그런 다음, 상방 및 하방 스트로크를 이용하여, 레이저(22)는 내부 표면(11)의 치수를 보여줄 수 있다. 일단 루터 조립체(20)가 한 번의 하방 스트로크를 완성하면, 그것은 그 내부 표면상의 레이저 빔의 폭에 근사적으로 대응하는 소정 거리만큼 회전하고, 그런 다음 상방 스트로크가 시작된다. 이것은 루터 조립체가 360도 회전하여 전체 내부 표면(11)이 스캔될 때까지 계속된다. 이 데이터는 기록되어 컴퓨팅 장치로 전송되고, 운전자에 의해 입력된 데이터와 함께 처리되어 절삭데이터를 만들어낸 다음 그 절삭데이터는 제어박스(23)로 전송된다. 그 절삭데이터는 배럴(12)의 내부 표면(11)을 깎아내기 위해 로보트 팔의 요구되는 움직임을 정의한다.

도 5는 사용중인 루터 조립체를 예시한다. 스캐닝 공정처럼, 깎음 공정(shaving process)은, 그 루터 조립체가 그 절삭을 완성하기 위해 360 회전을 완료할 때까지, 내부 표면(11)을 따라 행하는 수직 스트로크들을 포함한다. 이해되어야 하는 점은 임의의 적정한 시퀀스가 운전자에 의해 수립될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 스캔과 절삭은 단 하나가 아니라 임의 횟수의 수직 행보를 사용하여 성취될 수도 있다. 사실, 명백하게 될 것인바, 깎아냄은 한 번은 하방 스트로크에서 자재의 절반 제거되고 그 자재의 나머지 깊이는 상방 스트로크에서 제거되도록 하는 2개의 행보에서 일어나는 것이 바람직하다. 본 발명을 어떤 특정 출발 각도, 정지 각도, 피치, 또는 절삭 깊이에 한정할 의도는 없으며, 이들 파라미터는 모두 가변적이고 다른 배럴에 적합하게 되도록 조정될 수도 있다.

운전자에 의해 입력될 수 있는 스캔 파라미터들은 다음과 같다:

● 시작 각도(0-359도) - 이것은 통상적으로 처음에는 영으로 설정되는 초기 각도이나, 요구되는 임의의 각도로 설정될 수도 있다. 예를 들어 배럴 깎음 공정이 특정 각도에서 시작하고 정지되면, 그것은 나중에 그 시작 각도에서 다시 시작될 수 있다.

● 정지 각도(0-359도) - 이것은 제2 팔부재(52)와 루터 조립체(20) 및 레이저(22)가, 각 수직 스캔을 따르면서, 회전하는 각도이다. 예를 들어, 만약 시작 각도가 0도로 설정되고 정지 각도가 12도로 설정되어 있다면, 레이저(20)는 첫 번째 수직 스캔을 수행할 것이고 그런 다음 두 번째 수직스캔을 시작하기 전에 그의 축을 중심으로 12도 회전할 것이고, 이후도 같은 형태로 진행된다. 이러한 설정에서, 루터 조립체는 배럴 당 30번의 수직 스캔을 수행할 것이다.

● 피치(1-36도) - 이 파라미터는 내부 표면의 곡선을 설명하며, 표준 와인 배럴에 대해서는 통상적으로 10도로 설정된다. 루터 조립체가 배럴의 상부에 있을 때 10도만큼 상방으로 각을 이루고, 배럴의 가운데 부위까지 낮아질 때는 0도에서 수평적으로 정렬되며, 배럴의 바닥까지 낮아질 때에는 하방으로 10도의 각을 이룬다. 이 각도의 변경은 제2 팔부재(52)에 관하여 브라켓(64)의 제어된 피봇의 방식에 의해 달성된다.

유사하게, 가변 절삭 파라미터들은 다음과 같다:

● 시작 각도(0-359도) - 이것은 스캔 시작 각도에 따르며 통상적으로 처음에는 0도로 설정된다.

● 정지 각도 (0-359도) - 이 각도는 루터 칼날들과 상기 표면 간의 접촉이 유발하는 깎음 폭에 의해 결정된다. 도시된 일 예에서는 10도의 각이 그 소프트웨어에 입력된다.

● 피치 (1-36도) - 여기서는 통상적으로 표준 와인 배럴에 관해 대략 5도의 피치 각도가 이용된다.

● 절삭 깊이 행보 1(mm) - 언급된 것처럼 루터 조립체는 절삭 공정 동안에 내부 표면 상에 하나 이상의 행보를 수행한다. 그러므로 그 표면을 8mm 깎아내기 위해, 행보 1 절삭 깊이는 -4mm로 설정될 것이다.

● 절삭 깊이 행보 2 (mm) -만약 8mm가 깎아낼 것이고 4mm는 이미 첫 번째 행보에서 깎여졌다면, 여기서는 -8mm가 입력되어야 한다.

해당 기술분야의 기술자들은 이제 본 발명의 장점을 알 수 있을 것이다. 장치(10)는 사용한 와인 배럴을 그 내부 표면의 소정 깊이까지 부분적으로 깎아내어 리컨디셔닝 하여 홈 재형성, 굽기, 및 재사용을 위해 준비하는 수단을 제공한다. 통상적인 깎기 방법들은 대표적으로 손으로 그 내부 표면을 루팅하는(routing) 것을 포함하지만, 이 기술은 매우 느린 공정이고 나무의 품질에 종종 나쁜 영향을 주며, 표면이 전체적으로 동일한 깊이로 깎이는 것을 보장할 방법이 없다는 점에서 문제가 있다. 그러므로 공정 후의 그 배럴의 내부 치수는 원래의 배럴 표면을, 상대적으로, 반영한 것은 아니다.

먼저 내부 치수를 스캐닝하고 그 후 그 내부 표면에 대한 제어된 깎음을 스캔된 치수의 함수로서 제공함으로써, 극히 정교한 절삭이 수행될 수 있다. 본 발명의 로보트 팔은 거의 1미터/초의 속도로 움직일 수 있고, 이는 한 개의 배럴 내부 표면은 15-30분의 시간 프레임 안에서 깎을 수 있다는 것을 의미한다. 스캔/절삭 시각 및 정지 각도, 피치, 절삭 깊이와 같은 파라미터들이 가변적이고 또한 그 시스템에 입력될 수 있다는 점에서, 상기 장치의 운전은 특정 배럴에 적합하게 수정될 수 있다.

배럴을 깎는 데 사용된 그 장치는 여기서 예시한 것처럼 쌍날 루터 조립체 (20)로 한정될 필요가 없다는 점을 알 필요가 있다. 임의의 적절한 깎음 장치도 사용될 수 있다. 그 깎음 및 스캐닝 장치는 정지해 있고 배럴이 그것에 대해 상대적으로 움직일 수 있고, 그에 의해 그 내부 표면이 스캐닝 되고 깎이는 것도 이해될 것이다. 예를 들어, 그 배럴을 받치는 플랫폼은 회전할 수도 있고 그 스캐너와 루터에 대해 수직으로 움직일 수도 있을 것이다.

보다 정교한 레이저 센서 특히, 방사상 부분만을 대신하여 배럴 표면의 360도를 돌면서 스캔할 수 있는 것도 물론 사용될 수도 있다. 그와 같은 레이저를 사용함에 있어서 전체 단면 내부 치수를 스캔하기 위해서는 단지 하나의 수직 움직임을 갖는 레이저가 필요할 것이다.

컴퓨터 장치(비도시)는 또한 배럴로부터 제거된 부분의 양, 특정 배럴이 깎여진 날짜와 시간, 그리고 있다면 그 배럴이 얼마나 많은 회수만큼 리컨디셔닝 될 수 있을 것인지를 비롯해서 배럴의 물리적 상태와 같은 것들에 관련된 데이터를 저장하는 데 이용될 수 있다. 이 데이터 전부가 저장될 수 있고 잠재적으로 장래에 참조 자료로 이용될 수 있을 것이다.

본 출원인은 현재, 다수의 다른 통널 및 배럴 성질을 캡쳐하고 저장할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어를 비롯하여, 개량된 배럴 통널 조인팅 장치(barrel stave jointing apparatus)를 이용하여 배럴들을 제조한다. 제조된 특정 배럴에 관련된 데이터를 저장하여 그 배럴이 사용되고 리컨디셔닝을 위해 통메움(cooperage) 공정으로 넘겨질 때, 그 데이터가 다시 액세스될 수 있는 것을 예상해볼 수 있다. 그와 같은 환경에서, 내부 치수의 사전-스캔(pre-scan)은 필요하지 않을 수도 있다.

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: 배럴 내부표면 깎음장치 12: 배럴
14: 베이스 프레임 16: 높이조절형 배럴장착수단
18: 로보트 팔 20: 루터 조립체
22: 레이저 23: 제어박스
24: 상부표면 26: 수직 다리
28: 수평 강화빔 30: 하부 프레임
32: 공기식 실린더 34: 가이드 롤러
40: 램 42: 실린더
44: 베이스 46: 고착 어깨부
48: 제1 팔부재 50: 팔꿈치부
52: 제2 팔부재 54: 전기 모터
56: 구동축 58: 루터 쌍날
60: 모터 하우징 62: 셔터
64: 브라켓