ベアリング付き焙煎機のテスト開始

by 管理者
12月 09日 2015 年

ベアリング付き焙煎機の開発趣旨

今回、ベアリングを珈琲焙煎機に実装すべくテストを開始しました。

ベアリングを組み込んだ焙煎機

焙煎機の回転ドラムの受けにベアリングを使うと熱の問題があり、その問題を解決するには耐熱ベアリングを使う必要がありますが、価格が高い。
おそらく耐熱ベアリングを実装するだけで1万円は販売価格がアップします。
そのためベアリング無しで開発・販売しましたが、耐熱性の無い安いベアリングを消耗品として扱う方法があり、実際にそのように使っている方がいらっしゃいます。

耐熱性の無いベアリングの価格は1個あたり数百円。
これなら数回焼いてベアリングが壊れて取り替えることになっても納得出来ますよね。
例えば、月に1回珈琲を焼く人が6回目でベアリングが壊れて取り替えることになっても半年ごとに数百円の出費。
また、前述したご自分でベアリングを組み込んで使っている方は2年間で20回近く使っているけどノートラブルとの事。
この方が使っているベアリングの種類や実装の仕方が私の焙煎機と違うし、人によって珈琲を焼く頻度が全然違うので、ベアリングの耐久性に関して一概に比較出来ませんが、せいぜい数百円の部品なので、壊れたらホームセンターで購入して頂き、自ら交換して頂くことを考えています。
これがベアリング付き焙煎機の開発の趣旨です。

それともう一つ、ベアリングはサイズさえ合えば耐熱ベアリングも取り付けできます。
ただし、耐熱ベアリングは価格が1個あたり数千円かかり、耐熱性の無いベアリングの価格のおおよそ10倍します。
耐熱ベアリングの耐熱温度は230度(これより低い温度の耐熱ベアリングもあります)であり、珈琲焙煎機で使うにはほぼ上限に近い温度です。
こちらも消耗品とはいえ、1個数百円の安物とはかなり耐久性が違うと予想されます。
しかし耐熱ベアリングも無茶な使い方をすれば壊れることが予想され、耐久性に保証なんて出来ませんが、耐熱性の無い1個あたり数百円の安いベアリングにするか、価格が10倍する耐熱ベアリングにするのか、また従来のベアリング無しにするのか、3種類の選択肢の中からご自分の焙煎頻度やスタイルに合わせて選んで頂くことを考えています。

 
 

珈琲焙煎機への組み込み

いつも使用する珈琲焙煎機にベアリングの付いた支柱を取り付けました。
そして電源コードを接続してスイッチを入れると、「ゴー」という今まで聞いたことの無い音がしました。
正直言ってベアリング無しの従来の珈琲焙煎機より「やかましい」。

ベアリング付き焙煎機
 
 

ベアリングと接触する回転ドラムの開口部の表面にサラダ油が炭化した汚れが付着してしており、これが原因であろうと汚れを耐水ペーパーで除去。
そしてスイッチを入れると「ゴー」という音は小さくなったものの、まだ発生しており、ベアリング無しの焙煎機の方が静かな位です。

耐水ペーパーで汚れの除去
 
 

何、この音!発生原因は何?
ベアリングを使えば音が無くなると思っていただけに意外な結果になってしまいました。
そこで、ベアリングと回転ドラムの接触面に輪ゴムを挟んで金属どおし直接あたらなくすると、なんと音がしなくなりました。
原因は回転ドラムが回転する時に金属と金属の接触で発生している音でした。
そこで、回転速度を落とせば音が小さくなるのか回転ドラムを指でつまんで回してみましたが、音の大きさはそれほど変わらず、「ゴー」という音のピッチが長くなっただけ。
とりあえず、実際に珈琲を焼いて1ハゼや2ハゼの音が聞き取り難いのかテストをしてみることにしました。

接触面に輪ゴムを挟む
 
 

珈琲焙煎開始

テストで使用する珈琲豆はタンザニア KIBO 100g、手持ちの最後の珈琲豆です。
下の写真は、回転中のベアリングと開口部の蓋の状態です。
特に変な干渉もなく、問題なく回転ドラムもベアリングも回転しています。

焙煎中のベアリングの状態
 
 

そのまま焙煎を続けて、開始から11分49秒後、 回転ドラム内の温度232度で1ハゼ開始。
一番気になった「ゴー」という音ですが、音がしない。
いつの間に消えたんだ?
1ハゼの音が「ゴー」という音にかき消されて聞こえないのではないか?と心配していましたが、杞憂に終わってしまいました。
結果、開始~終了まで20分間焙煎を行ない、途中の1ハゼ及び2ハゼの音が問題なく聞こえました。
回転ドラムとベアリングが200度近い高温になっているので、たぶんそれが原因ですが、何故「ゴー」という音が消えた理由は分かりません。
今後数回珈琲を焼いて音が出なければ結果オーライで良いと思っています。

次にテスト直後にベアリングと回転ドラムの間に温度計のプローブを差し込んでベアリングの温度を測ってみたら約170度。
テスト終了時の回転ドラム内の温度が219度だから、外気に触れているとはいえ、予想よりかなり低い温度でした。
一番温度が高い1ハゼ発生時のベアリングの温度を測ってみないと確実なことが言い難いですが、230度の耐熱ベアリングなら割と余裕かも。

焙煎後にベアリングの状態を調べると、左のベアリングからグリスが漏れていました。
ちなみにここでテストしているベアリングは1個数百円の耐熱性の無いベアリングです。

焙煎後の
ベアリングの状態
 
 

ベアリングを外すとこんな感じです。
グリス漏れの予想はしていましたが、実際のところ何回くらい持つのかな?
5回?6回?・・・10回?
上の方で書きましたが、一ヶ月に1回珈琲を焼くする人が6回目でベアリングを交換なら半年ごとに数百円の出費、12回目で交換なら1年ごとに数百円の出費です。
ナットを外すだけでベアリングを交換できるので、それほど手間じゃない・・・はず。

グリス漏れ
 
 

今日のところはこんな感じです。
次回は注文している珈琲豆が届いてからになります。
テスト用に安い珈琲豆を買っておけば良かった・・・と後で気が付いた。

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