モーターの回転軸のブレ問題で設計変更を行います。

by 管理者
8月 04日 2011 年

モーターの軸がブレる問題、今回モーターメーカーから代品を送付していただきましたが、それをテストしたところ、以前のモーターほどでは有りませんがやはりブレます。

ギアモーターの場合、そうでないモーターに比較して余計な駆動系のギアが入っているため、ブレが発生しやすいのでしょうね。

ブレが大きくなると、必然的にギアに負担が掛かるのでギアの破損や軸受けメタルの焼き付きの問題があります。

小さいモーターのブレが比較的少なかったのは、たまたま良い個体に当たっただけかもしれないので、おもいきってここで設計の見直しを行います。

モーターの駆動システムを知っている識者の方から見れば、何やっているんだ、こんな設計ならブレて当たり前ってことになるのかもしれませんが、モーターのノウハウが無いだけに難しいです。

決して舐めていたわけじゃありません。

しばらく開発の時間が延びますが、どうせ作るなら妥協しないで良いものを作りたいと思っておりますので、よろしくお願いします。

ある程度まとまったら公表します。

コメント / トラックバック 4 件

  1. コーフィ より:

    はじめまして、自作のコーヒー焙煎機を検索していて貴サイトを知りました。

    私も自作のコーヒー焙煎機を何タイプか作った経験がございまして、もし少しでもその経験がお役に立てばと、大変僭越ながら書き込みをさせて頂きました。
    どうぞよろしくお願い申し上げます。

    私も卓上カセットコンロ式の電動回転焙煎機を自作して使っていますが、コンロが丸型ですとどうしても焙煎ドラムの中央しか火が当たりません。
    ご掲載されていらっしゃる焙煎機の画像でも、ドラムの中央部だけが焦げて見えます。
    これですとドラムの先端と末端の加熱は弱くなりがちで均一な加熱が難しくなります。
    特に冬の寒い時などは、ドラム両端に冷たい空気が侵入してしまい、焙煎が不安定になりがちです。

    そこで、私はU型バーナーの卓上コンロを使用しています。
    ご存知かも知れませんが、U字バーナーは、家庭用のたこ焼き機などにもよく使われているタイプです。
    私は「イワタニ 炉ばた大将 CB-RBT-A」を使っています。これですと長さ18cm位にわたって、非常に均一できれいな一直線の炎(火力)が二列で得られます。
    バーナーを覆う輻射板を外せば直火が使えますし、回転するドラム全体の均一な加熱には最適と思っています。

    また、卓上コンロは小さなガスボンベのため、連続使用しておりますとボンベが冷えて来てガス圧が極端に落ち、不意に炎がかなり小さくなって来て、焙煎途中で慌てることがあります。
    その点もこのCB-RBT-Aはヒートパネルという機能が付帯し、ボンベの温度が途中で下がりにくくなっており、最後まで比較的安定した火力が持続します。

    また、本体の下面全体にホーロー製の受け皿が設置されておりまして、舞い落ちるチャフもその受け皿を引き出して簡単に捨てられます。

    焙煎機商品化後もガスコンロは、購入者が各自が用意する事になると思われますが、お薦めのコンロの一つとして、CB-RBT-Aを研究開発のベースにご検討頂く余地はあるかもしれません。

    それと、ご存知の事とは思いますが焙煎しますと豆の体積は二倍前後に膨れ上がります。
    ですので現行ドラムで400gの生豆がこぼれなくても、焙煎が進むにつれて豆が膨張しますと、もしかしたら溢れて来るかも気がしないでもありません。

    また400gになりますと、コンロもある程度は大火力(高カロリー)のものが必要になる気がします。
    ちなみにCB-RBT-Aは卓上コンロとしては割とハイパワーな方で2.4kW(2000kcal/h相当)あり、私は生豆300gを焼いていますが、冬の気温の低い時でも火力には十分な余裕があります。

    また、東電福島原発事故についての詳細な考察や問題点の指摘についても実に素晴らしく本当に共感させて頂きました。
    すでに福島では耳の無いウサギが生まれ、福島の犬が6本指の子犬を産み、東日本各地でも奇形のバラ、奇形のヒマワリ、奇形のキヤベツなどなど・・・いよいよ恐怖の放射能の影響が出始めているようです。
    「福島 原発 奇形」で検索しますといろいろヒットします。本当に怖いです。

    もし本情報が何かの参考になれれば幸いです。

    それでは、焙煎機の製作、頑張ってください!
    日々の更新と焙煎機の完成をすごく楽しみにしております。

    • 管理者 より:

      コメントありがとうございました。

      確かにドラム全体が均等に焼けていないので気になっていましたが、何かやり方が悪かったのか、それともコンロの個体差だろう程度にしか考えていませんでした。

      「U型バーナーの卓上コンロ」の助言ありがとうございます。
      「イワタニ 炉ばた大将 CB-RBT-A」をWebで検索してどのようなものなのか拝見しました。
      18cmという直列のバーナーのサイズが、あつらえたようにフレームのサイズに合うので丁度良い大きさかもしれません。
      そして、その2本のバーナーの中央に回転ドラムを置いて斜め下から焙煎することになるでしょうか。
      また、チャフが簡単に棄てられるのも魅力ですね。
      今抱えているモーターのブレの問題点が解決したら、「イワタニ 炉ばた大将 CB-RBT-A」を手に入れてテストしてみたいと思います。

      焙煎しているうちに豆が膨張する件、おっしゃるとおりです。
      結局テストしてみないと分からないですが、せいぜい300gが限界かもしれないですね。
      実機を使って焙煎のテストをしたいのですが、ご存知のとおり1歩進んで2歩下がったような状態なので、普通に使えるくらいに珈琲焙煎機の完成度を高めることが先です。

      このような有益な情報は本当にありがたいです。
      何か気が付いたことがあれば、どんどんご連絡ください。
      よろしくお願いします。

  2. コーフィ より:

    お返事を頂けまして大変ありがとうございました。

    モーターの軸ブレの問題ですが、短い軸のままならさほど目立たないブレも、軸に長いパイプを固定して延長しますと、パイプが長くなるほどどうしてもブレが増幅して目立ってしまいます。
    実際にいくつかのメーカーの家庭用焙煎機ではモーターの軸は短いままで、ドラムの長い軸は別に独立させて用意し、その二つをギアで噛み合わせているケースが一般的なようですね。
    ご存知かも知れませんがいくつか抜粋してみました。

    ユニオン
    ttp://store.shopping.yahoo.co.jp/tonya/31362.html
    http://item.shopping.c.yimg.jp/i/l/tonya_31362

    石英管
    ttp://store.shopping.yahoo.co.jp/tonya/34030.html
    http://item.shopping.c.yimg.jp/i/l/tonya_34030

    ワイルド
    http://www.wild-coffee.com/wild_roaster/roaster_300.html
    http://www.wild-coffee.com/wild_roaster/image/r300_05.jpg

    この方式ですと、モーターの軸ブレも、ギアの噛み合わせ部分で自然と吸収されて、さほど問題にならないようですね。
    さらにメリツトとして、焙煎完了時も、ドラムだけを外して倒立させれば簡単かつ速やかに豆を排出できますし、簡単にドラムが外れればドラム内部のチャフの清掃や洗浄も容易です。
    熱くならない木製の取っ手があるのも安全で扱いやすい気がします。

    もし少しでも何かのヒントになれば幸いです。
    よろしくお願い申し上げます。

    • 管理者 より:

      コメントありがとうございます。

      モーターのブレを無くす対策として、おっしゃるようなギアを使う方法を始め、フレキシブルシャフトを使う方法、カップリングを使う方法があります。
      おそらく探せばまだあると思いますが、私が調べた限りこんなところでした。

      ギアを使う場合、ドラムの質量がかなりあるため、小さなギアとギアを噛み合わせるとドラムを回しきれなくて歯が飛んでしまう。
      そのため大きなギアを使うのですが、大きなギアは価格が高いんです。そしてそれが2個必要になる。
      ユニオンさんの焙煎機のギアはかなり高いはずです。
      もしかしたら、ギアモーターの価格より高いかもしれません。
      フレキシブルシャフトを使う方法は材質が鉄であるため、熱伝導率が高すぎて回転ドラムの熱をモーターに伝えてしまうので使えない。
      メーカーでは熱伝導率の悪いステンレスでも作れるそうですが、価格が数万円になるとのことでした。
      そこで、カップリングで対策することを考えています。
      今カップリングメーカーにモーターブレの動画とモーターの仕様表を送付して、どのカップリングが良いのか回答待ちです。
      ただしこの場合、回転ドラムとフレームは一体型になるデメリットがあります。
      ところで、この焙煎機で1回しか焙煎していませんが、回転ドラムの質量がかなりあるため、火であぶった時の回転ドラムが蓄えている熱量がすごい。
      焙煎し終わった珈琲豆を排出するためにミトン(オーブンから焼けたお皿を出すときの手袋です)で回転ドラムを持ちましたが、一瞬大丈夫だろうか思いました。
      おそらく、軍手なら3枚以上重ねないと火傷をすると思います。
      それなら、フレームごと持って珈琲豆を排出するようにすれば、より安全に取り出せるのでフレーム一体型も「あり」だと思っています。
      まだまだ構想の段階ですが、今考えている対策はこんなところです。

      よろしくお願いします。

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