2011 年 7 月

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。

小さい方のモーターでブラジルサントスをローストしました。良い感じ!

構想と設計 | by 管理者
7月 30日 2011 年

大きな方のモーターは芯ブレが大きすぎるためテストできないので、小さな方のモーターでテストを続行します。

コーヒーロースターにモーターを取り付ける部品ですが、このモーター用に取り付け穴を加工していません。

そのため穴を加工します。

本来は3個ネジ穴をあけるのですが、その内の1つが既存の穴と重なってしまい、穴あけ不可。

仕方ないので2個だけ穴をあけて確認したところ、意外にしかっかりと固定されているので、これでOKとしました。

また、フレームに取り付けることができないため、ちょっと無茶ですがネジで引っ掛けて使うことにします。

モーターブラケット

どうせ試運転するならと、コーヒー豆をローストしてみました。

ローストテスト1

この状態でスイッチを入れて回転させたところ、大きい方のモーターの芯ブレとは対照的にほとんどブレていない。

もちろん全くブレていないわけじゃありませんが、全然許容範囲内です。

また現在ブレの対策部品を作っているので、さらにブレは無くなる方向です。

小さなモーター・・・実に優秀です。もちろんどちらも日本製です。

これに気をよくしてブラジルサントスを100gをローストしました。

ローストテスト2

チャフが豪快に出ています。豆を購入するときのホームページの注意書きにあったとおりです。

カセットコンロ

火加減は中火より少し強い弱いくらい。

※ コーヒーロースターの足は3段階に調整できますが、一番低い位置に合わせてあります。

 

ローストしたコーヒー豆

これがローストしたコーヒー豆です。

※ テストだったので欠点豆の選別をしていません。

1ハゼが始まったのは約6分後、2ハゼは8分後でした。

その後も回転ドラムをつかむミトンを出してなかったり、トレーに出したコーヒー豆が熱すぎてもたもたしてしまい、少しローストしすぎたような・・・

まあ、1回目だからこんなものか!?

この作業が終わってからモーターを確認しましたが、心配していた熱問題は大丈夫みたいです。

・・・室温32度でのテストなのでこれ以上の悪条件はないでしょう。

 

*** 記事追加 2011/7/31  ***

ところで大きい方のモーターのブレですが、小さい方のモーターで問題ないレベルなので、カップリングで対策することもナンセンスだと思っています。

もし、これが製品として設計範囲内のブレと回答されたら、このモーターは使う気にならないな。

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

電源関連の部品が届いたので珈琲ロースターのスイッチ周りを組み立てました。

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 23日 2011 年

秋月電子通商からACアダプタとスイッチが届きました。
また、名古屋の大須でDCジャックとプラスチックのケースを買ってきたので、電源周りを組み立てました。

スイッチの部品

 

下の写真の黒赤のコードがモーターに接続する配線です。

そしてスイッチの上のコードがACアダプタのコードです。

スイッチユニット

そしてACアダプタを壁コンセントに差し込んでテスターで導通を測ってみると、あれ!

針が振れない。

壊れている?

原因は、ボタンを押している間だけONになるスイッチを使っていました。

当然、ボタンを押すと針が振れます。

これじゃ使えないので、明日大須に出直します。

DCジャックとスイッチだけ買いなおすので、せいぜい150円くらいの出費?

ところで、プラスチックケースの穴あけにボール盤を使いますが、径の大きなドリルは値段が高いんです。

手持ちのドリルで一番大きな径は10mm、それに対してDCジャックやスイッチは12mm。

じゃ、どうするのか?

10mmのドリルで穴をあけてからハサミを穴に突っ込んでぐりぐり回すとキレイに穴が拡大して行きます。

リーマーを買えばっていう話も有りますが、ハサミは100円なのでこの方が全然安いんです。

頭とハサミは使いようですね。

ステンレスパイプの対策部品の完成と電動モーターの到着

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 22日 2011 年

前回、パイプの精度が悪いため軸とのクリアランスが大きすぎて軸とステンレスパイプの勘合がガタガタだという報告をしたのですが、ようやく対策部品が出来上がってきました。

今回は勘合方法を見直して軸を排除し、ステンレスパイプを直接回転ドラムに接続するようにしました。

このため、部品が一つ減りました。

シャフト

また、注文していた2種類のモーターのうち、小さい方のモーターが届きました。

 

電動モーター

それにあわせて、秋月電子通商でモーターを駆動するためのACアダプターを注文しました。

しかし、同じ秋月電子通商にパネル取り付け用の1AのDCジャックが無かっため、名古屋大須の電子パーツショップに明日探しに行く予定です。

実をいうと、モーターを取り付ける板金部品はまだ届いていない方のモーター用に作ったものなので、このモーターには取り付けられないのです。

もちろんこの板金部品に追加工をすればこの限りじゃありませんが、そうすると取り付け穴がすでに空けてある穴と微妙に重なってしまい、調子が悪いのです。

追加工はもう一つのモーターのテストをしてからにしたいな・・・と思っています。

珈琲ロースターのフレームが出来上がりました。

焙煎機の試作 | by 管理者
7月 09日 2011 年

ようやくフレームが出来上がってきました。(⌒-⌒)ニコニコ…

フレーム1

かなり良い感じです。

これに回転ドラムをつけるとこうなります。

フレーム2

しかし、ここで問題発生。

規格品のステンレスパイプを使って回転ドラムと連結していますが、ステンレスパイプの精度があまりよくなく、(購入時に分かっていたことですが、)実際勘合させてみるとガタガタ

仕方なく、アルミのシム(ようはビールの空き缶を切って)を1枚噛ませて組んでいますが、それでもまっすぐじゃない。

これは構造自体再考する必要があります。

もちろん対応策は考えてあります。

これでちょっとずつですが、形になってきました。

これにモーターが付きますが、ここでもトラブっています。

採用予定のモーターが廃盤になりそうなので、急遽代替品を探したのですが、いざ見積もりを取る段階になってモーター会社の営業が販売店ではなく問屋を教えてくれるものだから、そうとは知らずにそこで見積もりをとって大失敗。( ̄▽ ̄;)!!ガーン

それ以降販売店経由で見積もりをとったら、申し合わせたように横一線でほぼ同価格の見積もり。

おそらく問屋が後ろで糸を引いているとしか思えません。

次回はこの問屋の息のかかっていない地元から少し離れたところで見積もりを取るつもりです。

肉厚ステンレスパイプの切断

構想と設計 | by 管理者
7月 07日 2011 年

前回紹介したステンレスのパイプですが、ようやくパイプカッターが届いたので切断してみました。

ところで、たかが金属パイプの切断なんか近所のホームセンターでパイプカッターを買ってくればいいじゃん、何で通販で!?って思う人が実は多いんじゃないかな。

というのも私はホームセンターにパイプカッターを買いに行ったのですが、売り場にあるパイプカッターの注意書きを読んでびっくり。

「ステンレスを切断するときは、肉厚1mm以下」との注意書きが全てのパイプカッターに書いてありました。

※ 細かく言うと言い回しが違うのだが、おおよそこんな感じの書き方。

そこで、ホームセンターの売り場から複数のメーカーに電話してステンレスパイプの切断が何故1mm以下なのか理由を聞くと、ボディーの強度が足りないとの返事でした。

そこで、帰宅してから肉厚のステンレスパイプが切断できるパイプカッターを探しましたが見つからず、あきらめかけていたときに肉厚3mmまでOKのパイプカッターを見つけました。

スーパーツールのTC105Hです。

http://www.supertool.co.jp/index.php

値段もホームセンターで売っているパイプカッターとほとんど変わりません。

そこで通販で取り寄せることになったと言うのがことの顛末です。

たかがパイプカッターですが、結構苦労して手に入れたパイプカッターなんです。

熱伝導テストのため、ステンレスパイプの長さを変えて数本切断してみました。

パイプカッター

この写真のステンレスパイプが汚いのは肉厚のステンレスパイプに化粧菅の規格が無いからです。