‘焙煎機の試作’ カテゴリーのアーカイブ

溶接仕様の回転ドラムの大チョンボ、サイズが合わない。

焙煎機の試作 | by 管理者
11月 19日 2011 年

溶接仕様の回転ドラムのサイズが合わない

 

回転ドラムを溶接して一体構造にするため、業者に加工をお願いしておりましたが、本日出来上がってきました。

回転ドラム

コレですって紹介したいところなんですが、大失敗

箱を開封して持ち上げた瞬間妙に「軽いな!」っと違和感を感じたのですが、その感覚は正しかった。

回転ドラムの大きさの比較

2つ並べてみれば分りますね。

今回作成した左側の回転ドラムは従来の右のものに比較して長さが短く出来上がってしまいました。

当然、使い物にならないので、加工元に電話して真相を聞いたところ、額縁の長さ(パンチ穴から板の端までの長さ)を短くするときに、パンチ穴の列を増やして調整するのではなくパンチングメタルの短辺の長さを短くして調整したとの事。

パンチングメタルの短辺の長さを短くする指示を出していないのにって、今更文句を言っても仕方ないので、急いで作り直してもらうようにお願いしました。

 

 

温度計発送の案内

ヨドバシから中心温度計(熱電対がステンレス管に覆われたタイプ)の出荷案内がありました。

在庫切れ商品でしたが、意外に早い出荷になりました。

 

ヨドバシ・ドット・コムをご利用いただき、ありがとうございます。
ご注文商品を出荷いたしましたので、ご連絡させていただきます。

・・・・・・略・・・・・・・・

【今回出荷させていただいた商品】
********************************
・「AD5605P [中心温度計]」
  1 点 3,780 円
・配達料金:  0 円

【配達について】今回の配達担当:ゆうパック

取っ手の温度調査

焙煎機の試作 | by 管理者
10月 03日 2011 年

輻射熱で取っ手が熱くなる件、覗き窓を塞いで加熱してみました。

10分経ってから取っ手の温度を測ったら43度と表示されたのですが、もう少し熱いような気が!?

しっかり取っ手を掴んでも火傷するほどじゃなかったのですが、かなり熱いです。

軍手や布巾で掴めば大丈夫程度の熱さです。

覗き窓を塞いで焙煎

これでどうしようってことはないのですが、覗き窓を塞いでも素手で持てないのであれば、覗き窓を塞ぐ価値はないのかな?

試作2号機のテスト開始 「炉ばた大将 炙家」を使ったときの熱量問題は解決

焙煎機の試作 | by 管理者
10月 02日 2011 年

コーヒーロースター(試作2号機)をテスト開始

 

ようやくコーヒーロースターのシャフトと取っ手が届いたので、コーヒー豆をローストしてみました。

試作2号機

試作2号機の回転ドラムは以前のままです。

いずれ溶接仕様に作り直しますが、分解できる現状の回転ドラムでもテスト可能なのでこのまま使っています。

試作2号機のスイッチ周り

シャフトとスプリングを介してモーターに連結、スイッチボックスもフレームに固定し、DCプラグを取り外し可能にしました。

 

 

 

「炉ばた大将 炙家」を使ったときの熱量問題

今回のテストの最大の目的は、「炉ばた大将 炙家」を使ったとき、前回の室温30度という好条件にもかかわらず、ロースト終了までに10分以上かかっており、室温が下がる冬場では火力が弱くなって使い物にならないことが予想されたため、試作2号機では下の写真の金具位置まで回転ドラムの高さを下げれるように対策したので、その効果の確認です。

高さを下げるための工夫

まず、前回に行ったテスト結果です。

室温30度でブラジルサントス100gをロースト、ガスのつまみ位置は全開

1ハゼ:8分22分

2ハゼ:9分51秒

終了:10分10秒

 

そして今回のテスト結果です。前回との比較のため、火力は最大です。

室温28度でブラジルサントス100gをローストした結果、ガスのつまみ位置は全開

1ハゼ:6分

2ハゼ:不明

終了:8分

今回秒まで計っていないのは、「炉ばた大将 炙家」の着火直後のU字バーナーの火の回りが悪く、手で仰いだり口で吹いたりして火をU字バーナー全体に回している間に時間が経過していったため、秒単位の計測に意味が無くなってしまったためです。

また、1ハゼが終わらないうちにコーヒー豆が黒焦げになりそうだったので、ローストを途中で止めました。

多分途中で2ハゼに推移したのでしょうが、1ハゼと2ハゼの切れ目が無いため分かりませんでした。

結果、回転ドラムを熱する火力は十分だと思われます。

というよりテスト時点の室温・足の高さでは火力が強すぎるようです。・・・熱量問題は解決です。

 

 

チャフの掃除が楽です。

以前も言ったかな?

「炉ばた大将 炙家」を使った場合の片付けは、お皿を出して洗うだけなので楽チンです。

コンロの周りに落ちたチャフは掃除機で吸ってお終い。

 

 

 

取っ手の熱問題

コーヒー豆のロースト風景

取っ手が一個しかないのは、取っ手の熱さを調べるため、1本だけ注文したからです。

当初、フレームから熱が伝導して取っ手が熱くなることを予想していましたが、実際にテストをすると熱伝導どころか、フレームの覗き窓から炎の輻射熱が直接取っ手を加熱するため、かなり高温になってしまいました。

当初、素手で取っ手を持つことに期待していましたが、見事に裏切られました。

フレームの覗き窓を塞げば、おそらく素手で持てる程度の温度になると思いますが、安全のために空けた覗き窓なので、塞ぎたくないな~。

といっても、ダンパー(オプション予定)をつけたときに炎の状態が見れなくなることを予想して安全のために空けた覗き窓なので、ダンパーを付けなければ不要とも言えるし、蓋のようなもので覗き窓を塞いでどちらでも対応できれば良いのかも。・・・今後の課題

取り合えず、熱くなった取っ手は軍手やふきんを被せて掴んでもらうことを考えています。

 

回転ドラムの掃除

設計変更時から予想していましたが、回転ドラムをフレームに固定したので、回転ドラムを洗うときが少し面倒くさくなりました。

というのは、ナットを外さないと回転ドラムをフレームから取り外せません。

取っ手を持ってコーヒーロースターを持ち上げ、口を下に向けてローストが完了したコーヒー豆を取り出す仕様なので、コーヒーロースターを傾けたときに熱い回転ドラムが外れて人に触れると大変に危険です。

そのため、簡単に回転ドラムがフレームから外れないように足と一緒にM8の大きなナットで固定しています。

通常使用であれば、口を下にしてコーヒーロースターを揺すれば、チャフや豆のカスは排出されるので、回転ドラムを頻繁に洗うことはないと思っていますが、いかがでしょうか?

試作2号機の板金部品が届いたので、取り敢えず組んでみました。

焙煎機の試作 | by 管理者
9月 27日 2011 年

久しぶりの珈琲焙煎機ネタです。

試作2号機の板金部品が届いたので、既存の部品と組んでみました。

シャフトや取っ手はまだ届いていないし、回転ドラムも溶接仕様ではない(当分このままテスト予定)ので、最終形態ではないのですが、撮り合えず出来たところまでお披露目です。

注文した取っ手は、金属製の物を選択しています。

プラスチックやゴム製の取っ手もありますが、熱で劣化して外れたり壊れたりしたときに火傷する可能性があるので、初めから金属製の取っ手を使用してタオルやミトンを介して触ることを前提としています。

この方が火傷をする可能性が少ないと思ったからです。

 

配線と端子との接続部分はハンダ付けして熱収縮チューブで絶縁処理したので、モーター周りはきれいにまとまったと思います。

しかし、回転ドラムとモーターを接続するシャフトが届かないことには回転ドラムを回すことができないので、続きはシャフトが届いてからになります。

試作途中の焙煎機

とはいえ、シャフトは半加工の製品なので、コチラで穴を開けて再加工する必要があります。

また、シャフトと組み合わせるスプリングは材質や太さや直径でスプリングの仕様が決まってくるので、さまざまなスプリングをシャフトと組み合わせ、回転ドラムを回したときの耐久性を調査する必要があります。

これからのテストを考えると気が重くなりますが、部品が順次到着して形になっていくことは嬉しいですね。

 

試作2号機の作成に取り掛かります。

焙煎機の試作 | by 管理者
8月 31日 2011 年

試作2号機の作成に取り掛かるため、図面を加工業者に送付しました。

完成イメージは、昨日このブログで掲載したとおりのものです。

ところで心配なのは価格です。

一発目の試作機は、良く分からないまま作成してテストに入ったため、次々と機能面や安全面で不備が明らかになり、沢山の仕様変更が発生しています。

例えば、

1本のシャフトを2分割して間にスプリングを入れた。

支柱が2本から3本に増えてしまった。

回転ドラムが想像以上に熱く、取っ手を付けた。

モーターを支える支柱が細かったので太くした。

等・・・

当然、これらの増えた部品を取り付けるために既存の部品にも穴あけ箇所が増えるので、加工費も増加していきます。

誰でもリーズナブルに購入できる価格目標を目指しており、これらの仕様変更により赤信号が点滅しかけていますが、何とか価格を抑えてリリースできるようにしていきたいと思っています。

電動珈琲焙煎機の試作機で2度目のコーヒーロースト・・・大失敗!

焙煎機の試作 | by 管理者
8月 15日 2011 年

テストするなら課題を持ってやろうと、今日は試作機でステンレスシャフト~スプリング、モーターの軸の温度の調査とコーヒー豆を200gローストできるかテストしました。

まず、普通にローストするくらいの火加減で回転ドラムを15分間回した後、スプリングの温度を測ったけど全然熱くない。

なんか、拍子抜けするぐらいでした。

スプリング

 

ちなみにシャフトの温度を測ったら58度でした。

スプリングの拡大写真

温度計

これなら、熱が伝導してモーターを壊すことはないでしょう。

 

 

次にこの試作機を使ってコーヒー豆を200gローストしました。

コーヒーを実際にローストしてテスト実行

200gと聞いてアレっと思う方がいると思いますが、200gというのは当初の設計目標です。

現在は300gでもローストできると思っていますが、取り敢えず当初の設計目標をクリアできるかテストしました。

ローストの様子です。

スプリングを使ったモーターの軸ブレ対策により、モーターが揺れていないことが分かります。 \(^▽^)/

回転ドラムの中のコーヒー豆の様子です。

うーん、いい感じで回転ドラムの中をコーヒー豆が回転しています

 

こんな感じで調子に乗ってコーヒー豆のロースト具合をチェックしていたら、

ロースト具合のチェック

 

ローストし過ぎてしまいました。( ̄▽ ̄;)!!ガーン

ローストし過ぎ

 

最後にモーターを外してモーター軸の油の滲み具合を確認したところ、軸に油は全く付いていませんでした。 \(^▽^)/

スプリングを使ったモーターの軸ブレ対策は有効ですね。

油の滲み無し

 

*** 記事追加 2011/8/20  ***

失敗したコーヒー豆は捨ててしまうのはもったいないのでアイスコーヒーとして使っています。失敗したコーヒー豆でもスーパーで買ってきたアイスコーヒーよりはるかに美味しいです

回転度ドラムに取り付ける羽の選択と開口部からのコーヒー豆の取り出し検証

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 31日 2011 年

昨日、小さい方のモーターを使って、回転ドラムに取り付ける羽の検証をしてみました。

羽はアルミの板から試作した高さの違う3種類です。

また、スプーンを回転ドラムの開口部から入れて、どのくらいの量のコーヒー豆を取り出せるのかテストしました。

結果は、こちらにまとめてあります。

※ 当初、上記テストの結果を載せていましたが、羽を実装する→実装しない→羽を実装する、と変わった経緯があり、、このときのテスト結果は古いものになってしまっため、現在は掲載しておりません。ご了承お願いします。

 

回転ドラムを分解できるようにした特別仕様なので、羽の取り付けと取り外しは簡単にできます。

しかし回転ドラムを分解できるようにするかどうかで羽の実装方法が変わるため、もし分解できない方式にすると、羽の取り付け方法を考えないといけないです。

また、回転ドラムの開口部を出来るだけ小さくしたいのですが、カレースプーンが簡単に出し入れできるくらいの大きさがないと、さらに羽にスプーンが引っかかって回転ドラムを壊すことも考えられ、ある程度の大きさが必要なんです。

※ テストは計量スプーンを使って行いましたが、同じ大さじでも直径が微妙に違うスプーンが存在しました。当たり前か。

コストをかければ、専用の珈琲豆の取り出し装置を作ることも可能なんですが、なるべく安価に提供することを考えると、そうもいかないですね。

「安くて使いやすい」、この二つの両立は難しいです。

P.S.
羽を取り替えるために回転ドラムを分解しなければならず、結構疲れました。

シャフトのブレの原因はモーターだった。

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 30日 2011 年

回転ドラムとモーターを連結するステンレスパイプがブレいるとお伝えしたばかりですが、原因はステンレスパイプだとばかり思っていたら、実はモーターの軸がブレていました。

これがその動画です。

モーターのブレ

まさかこれで正常ですとは言わないよな。

扇風機のモーターだったら羽が振動で外れているレベルです。

とりあえず、明日メーカーに連絡します。

これでまたテストが停滞する。

 

*** 記事追加 2011/7/30 AM  ***

モーターの偏芯はカップリングを使えば解消できそう、現在調査中。

電動式珈琲焙煎機を動かしました。・・・動画あり。

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 27日 2011 年

ようやく待ちに待ったモーターが入荷したとのメールが来たので代理店まで取りに行きました。

まず、持った感触は重い

それもそのはず、ギアヘッド部分が金属なんです。

2種類のモーター

左が今回入手したモーター、すでに珈琲ロースターに取り付けるための金具をつけています。

早速、珈琲ロースターに取り付けてみました。

組立途中の珈琲焙煎機

実際に200gのコーヒー豆を回転ドラムに入れてスイッチを入れて動かしたところを撮影しました。

デジカメの動画モードで撮影したので、画質はそれなりです。

横から撮影した動画

正面から撮影した動画

※ 動画を埋め込み再生できるようにしましたが、ブラウザがFirefoxとGoogle Chromeだと画面を表示しただけで自動再生されてしまったようです。
  音も入っているのでうるさいとお叱りを受けました。
  どのように修正しても自動再生「しない」設定が無視されるので、元に戻しました。

回転中に回転ドラムをつなぐステンレスパイプが若干ブレています。

ギアモーターをフレームに固定しない設計なので若干ブレてもギアモーターのギアに負担が掛からないと考えていますが、気になる点ではあるの対策しようと考えています。

また、上記動画の「前から撮影」のコーヒー豆の状態をみると200gどころか、300gぐらい一度にローストできそうな感じです。

次に小さい方のモーターに取り替えて動かしてみましたが、問題なく回転したので、こちらのモーターでも大丈夫そう。

テスト中に理解できないことがあったので、ここにあげておきます。

今回モーターがロックした時のピーク電流を考慮して供給電力に余裕のあるACアダプタ(スイッチング式)を購入しましたが、偶然それよりはるかに小さなACアダプタ(トランス式)があったので、それに代えると何故か回転が速くなりました。

遅くなるなら分かるのですが、何故でしょうか?

明日、メーカーに聞いてみようと思います。

ところで、スイッチとACアダプタの差込口がある黒い小さいケース(上の写真に写っています)ですが、当初モーターと一緒の板金部品に固定しようと考えていましたが、コードを延長して手元にスイッチがある方が使い勝手がよさそうな気がしています。

どちらが良いと思いますか?

珈琲焙煎機のスイッチの取替えと回転ドラムに付ける羽の試作

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 25日 2011 年

通販でACアダプタを購入したときに一緒の購入したスイッチは押している間だけスイッチがオンになる自動復帰型スイッチ(モーメンタリスイッチ、プッシュスイッチ)と呼ばれるもので、スイッチから手を離すと電気が流れません。

これでは調子が悪いので押すたびにオンとオフが反転する位置保持型スイッチ(オルタネートスイッチ、プッシュロックスイッチ)を名古屋の大須で購入してきました。

また、モーターと電源が簡単に接続・分離できるようにみの虫クリップも購入しました。

スイッチユニット

次に回転ドラム内に取り付ける羽を厚さ1mmのアルミの板から試作しました。

羽の高さ10mm、15mm、20mmの3種類、長さはドラムの端から端まで。

回転ドラムの開口部一杯まで羽を伸ばすと回転中に珈琲豆が羽に蹴られて開口部から外に出てくる可能性があり、羽の長さは実験して確かめる予定です。

羽を取り付けた回転ドラム

15mmの羽を取り付けた回転ドラム

羽

10mmと20mmのはね