小型焙煎機の作製1


はじめに

小型焙煎機を作ろうと思い立ったのは、今からちょうど一年ぐらい前。
思い立ってから半年くらいは、図面を書いたり、部品を探したりして
精力的に取り組んでいたのですが、
その後は、未完成のままで、ほったらかしにしていたのです。
前回、手回し焙煎機の改造が一段落しましたので
ここらでもう一度、小型焙煎機の作製に取り組もうと思い直しました。

今回は、おさらいと言う事で
半年ほど前の製作が、どこまで進んでいたか、どんな事を考えて作っていたか、
その辺をここでまとめて置きたいと思います。


きっかけ

きっかけは、なんと言っても、
ノンタンさんの『フレーバーコーヒーのホームページ』で紹介されている
「煎っ太郎」をはじめとする一連の小型焙煎機の改造シリーズでしょう。
手回し焙煎機では、焙煎の再現性や作業性に限界を感じていましたし
かと言って、本チャンの焙煎機は買えないと思っていましたので、
ノンタンさんの手法を見て、自分もなんとかできないかと、かねがね思っていました。

それから、決定的だったのは、
tujimoさんの『COFFEE ARCHIVE』で紹介されている自作の焙煎機です。
ここでtujimoさんは、ネットでの部品の調達、板金加工の外注と言う方法で
見事に、シンプルな小型焙煎機を完成させています。
ノンタンさんの所で「自分には金属加工ができそうにもないなあ」と思っていただけに
「tujimoさんの方法ならできそうだ!!」と思い、作製に着手したのでした。


目標

・焙煎能力500g程度
・シリンダーの交換可能(直火→半熱風)
・シリンダーと炎の距離の調整
・シリンダーの回転数の調節 
・排気量の調節
・デジタル温度計による釜内の温度測定
・微圧計によるガス圧の微調整
・LPガス使用  ・100Vの電源でモーター駆動
・その他/キャスター付きで移動可能、チャフ受けの引き出し、テストスプーン等々

色々欲張ってみましたが、「できる所まではやってみたいなあ」と思っていたわけです。
予定としては、1号機はコスト無視の実験機、2号機以後は簡易な実用機、と考えていました。


進め方

方針が外注による製作ですから、相手にわかるような図面が必要です。
図面を起こすには、部品の寸法がわからなければ、書き様がないのです。
また、立体のイメージが湧かずに細部に不具合が出る事も考えられますので
実物大の模型を作りながら製作を進める事としました。

製作の順番としては、

イメージスケッチ
  ↓
 部品調達
  ↓
 作 図
  ↓
 実物大模型

となり、問題があれば元に戻って、同じ事の繰り返しで修正していきます。


スケッチ

なにぶん1年前の事なので、どの段階でのスケッチか忘れてしましましたが
メモ帳に書いていた、思いつきのあれこれを集めてみました。


全体のイメージ   ボディーの展開図         ボディーの構想  テストスプーン
a0042726_1830363.jpga0042726_18392877.jpg












モーターの取付    キャスター             操作盤
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後日、『COFFEE JANKIES』のrucolaさんの所にも似たような絵があって、ビックリした事があります。
それから、自分だけのアイディアかと思って喜んでいると、井上製作所にも似たような所があって、がっかりした事もありました。



部品の調達

・ベアリング(ピローブロック)

a0042726_22513691.jpgメーカー名:FYH
商品名:ベアリングブロック
型番:UFJ000J
備考:中心軸がφ10のもの、ドラムの軸受けに使う
価格:710円×2
  (民伝動機 http://tamiden.com/)






・モーター(モーター/ギアヘッド/コントロールユニット)

a0042726_2332318.jpgメーカー名:オリエンタルモーターhttp://www.orientalmotor.co.jp/index.html
商品名:ACスピードコントロールモーター
型番:モーターUS206-401/ヘッドギア2GN9K
   コントローラーSOL2M4
備考:シリンダーの回転数を調整できる。
   可変速度範囲(US206-401の場合)
   高速155r/m 低速5r/m
価格:モーター13700円/ヘッドギア4600円
   コントローラー2210円
                       (民伝動機 http://tamiden.com/)


・カップリング

a0042726_23273797.jpgメーカー名:?
商品名:カプリコンミニ
型番:MST-20、8×10
備考:モーター軸φ8とシャフトφ10を直接連結す
  る。弾力性があり芯がずれてもある程度許容
  できる。
価格:2500円
  (民伝動機 http://tamiden.com/)



・バーナー

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メーカー名:山岡金属工業(ヤマキン) 商品名:家庭用たこ焼器「こだま」
型番:Y-03D ,LPガス用  備考:ノンタンさんのページを参考に採用した。
価格:?(東急ハンズ新宿店)


・微圧計

a0042726_23551359.jpgメーカー名:MTB
サイズ:φ75(外径)
範囲:0〜5kpa
備考:三田計器社で直接買った。http://www8.ocn.ne.jp/~mitakeki/
価格:?





・デジタル温度計

a0042726_045394.jpgメーカー名:ドリテックhttp://www.dretec.co.jp/
商品名:クッキング温度計
型番:0-203
備考:使用温度範囲−30°〜+250°
  既製品のケースを交換して小型化を図った。
価格:2360円(東急ハンズ新宿店)







モックアップ(実物大模型)

紙とスチロールパネル(2mm)。木またはプラスチック製のアングルを使って
実物大の検討用模型を作ってみました。

a0042726_0291752.jpg

バーナーの取り付けです。
a0042726_0223731.jpga0042726_0243513.jpg









上下にスライドし、蝶ネジで固定するように考えました。

a0042726_026274.jpga0042726_0361256.jpg









前面パネルの様子です。左が操作盤になります。
a0042726_038145.jpg
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操作盤は、上が温度表示,中が回転方向の切り替えスイッチ,下が回転速度のダイアルと、電源スイッチになります。
a0042726_043990.jpg

後ろ面のモーター取り付け状況です
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カップリングによるモーターとシャフトのジョイントです。
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微圧計の配管です。これを本体のボディー右に取り付けようと思います。
操作や調整が全て前面に来るように考えました。
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図面

a0042726_0555213.jpg図面は、CADの扱いがわからないものだから、もっぱら方眼紙に手書きとなります。『へたくそでも相手に伝われば良い』『これは作業する方への指示書である』と言う方針で、開き直っています。
少なくても必要な寸法はみんな盛り込まなければと思い、何度も書き直しをしています。









まとめ

本当は、完成させてからレポートしたかったんですが、
自分へのプレッシャーをかける意味でも、中間発表といたします。
かけ声倒れにならない様、完成までなんとか漕ぎ着けようと思っております。
その節には、またこの場でレポートさせていただく所存でございます。
なにとぞ今後ともよろしくお願いいたします。

とんきちでした。
by tonnkiti2002 | 2005-12-05 01:14 | 焙煎機 | Comments(23)
Commented by dridri at 2005-12-05 01:32 x
こんばんは、
ナントまあ、と言うしか言葉がありまへん。
もう遅いので明日ゆっくり読ませて頂きます。

>本当は、完成させてからレポートしたかったんですが、
 
 プロセスも是非知りたいので出来ましたら逐一レポートお願い
 します。

 ※〔目標〕 の 焙煎能力 が500kg?になってました。
          1釜の焙煎能力ですよね?
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 01:41
いやいや、おはずかしい、すんごい能力、500gに直しました。
ご指摘ありがとうございます。
Commented by niagara-cafe at 2005-12-05 07:00
とんきちさんの執念(笑)には脱帽です。
本体と操作盤が並んでいる姿なんか、もの凄くカッコいいですね!
ぼくのロースターも早く電動化させたいです。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 08:48
執念てホント疲れたわ(笑)
いやー。長いレポにつき合わせてしまってすみません。
レポート書くのに、写真やらなんやらで9時間もかかってしまって。
誰にも頼まれてもいないのに月曜から寝不足で、
それでもまだ、言いたい事の半分も言ってないっちゅうの。

>本体と操作盤が並んでいる姿なんか、もの凄くカッコいいですね!
ありがとうございます。完成すれば、さらに、本当に、カッコいい予定です。

>ぼくのロースターも早く電動化させたいです。
できる範囲ですけど、何でも相談に乗ります。ぜひ電動化させてくださいね。
Commented by sheaf at 2005-12-05 10:47
実は僕もHR-11を手に入れてから何故か、小型焙煎機が作りたくなってきていて、コンセプトがとんきちさんのと殆ど同じなので驚きました。モーターの回転数、排気の調節、バーナーの高さ、温度・微圧計の装備…などなど。HR-11はわりとオートマ車的な感じがします。最近では、上手く焙煎できるようになることと並んで、焙煎を制御するパラメタとそのタイミングについても知りたい(理論やレシピを自分なりに見極めたい)という気持ちも強く、マニュアル車的な小型焙煎機が欲しいなあ、と思っています。
Commented by sheaf at 2005-12-05 10:52
連続で失礼します。

自作で厄介そうだと、僕が感じているのは、攪拌羽です。HR-11を使っていて、豆の排出のプロセスは見ていてなかなか微妙な設計の上に成り立っている気がします。(今度、ドラム内部の写真をアップしますね。)ドラムの回転数と、羽の形状のバランスがシビアそうです。あと、一度、豆の排出用の扉がほんのうっすらと開いていただけなのですが、焙煎中に豆が扉を押しのけてでてきてしまい、往生しました。扉部分の設計も、少しだけ厄介そうに思えます。

それにしても、既にモックアップまで組み上げておられるなんて…!凄すぎます!今後の展開が愉しみでなりません。
Commented by ロデム at 2005-12-05 11:51 x
すごいです、
同じことを考えている人がいるなんて!驚きました!
完成のスケッチを見て、本当に感動しました。

ちゃんとはじめにコンセプトがあって、
部品選定、モックアップ、図面...
物作りのセオリー通りにされていて感心します。
完成したら、ぜひ見せてください!見に行きます!!


実は、、、僕もsheafさんと同じHR-11を手に入れたのですが、
とんきちさんのこのレポート読んで、やっぱり、いつか僕も自分の焙煎機を自分で作るぞ!!という気持ちがまた湧いてきました。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 21:48
sheafさん
なるほどHR-11はオートマ車ですか。いろいろいじれるマニュアル車も欲しいと、、、、実は製作中の焙煎機には名前をつけてまして、たいした名前ではないんですが『実験くん1号』と言います。コンセプトはまさにマニュアルです。
>自作で厄介そうだと、僕が感じているのは、攪拌羽です
sheafさんは賢い人だなあと、常々思っておりました。物事の中心にずばっと入ってくる。やられた。と言う感じです。撹拌羽は次回のテーマにする予定でした。やられました。ぜひ写真をお願いします。
>扉部分の設計も、少しだけ厄介そうに思えます。
いろいろな焙煎機を見ますと、おおむねハンドル部分を重りとしてフタを押さえつけている様です。tujimoさんはマグネットで押さえてました。
今回の『実験クン』はスプリングを仕掛けている蝶番を使っています。
果たしてそれで押さえきれるのか?熱くなるとスプリングは弱くならないのか?今後の課題となります。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 22:02
ロデムさん
東京旅行お疲れさまでした。
わざわざコーヒーの勉強に来るわけですから、
さすがロデムさん!!と言う他ありません。

>同じことを考えている人がいるなんて!驚きました!
>完成のスケッチを見て、本当に感動しました。
わかってくれる人がいるんだなあ。と思うとうれしくなります。

>完成したら、ぜひ見せてください!見に行きます!!
ロデムさんが、我が家に焙煎機を見に来る!!これを励みに、これを目標に、完成を目指したいと思います。完成したらぜひ見にきて下さいね。

>実は、、、僕もsheafさんと同じHR-11を手に入れたのですが
やりましたね!!
おめでとうございます。
背負って帰った様ですね、すごいです。
ますますコーヒーに力が入りますね。
どんな機械なのか、報告、期待しています。

Commented by monk at 2005-12-05 22:26 x
うわぁ~~
操作盤カッコイイですよー
僕も作りたくなります!いつか300gは一度に焼いてみたいものです
僕が作ったら限りなくネタ的になってしまいそう。

ほんと、とんきちさんや他の皆さんのブログには刺激を受けますわ。
Commented by ロデム at 2005-12-05 22:28 x
>東京旅行お疲れさまでした。

ありがとうございます、
東京土産に、ワゾーさんの豆と、どりっぷさんの豆を買ってきました。
それから、ワゾーさんのドリップ姿にシビレてしまって、
思わず合羽橋で全く同じ銅のポットを購入してしまいました。
結構大きくて(ユキワのM-7くらい)重いのですが、もうひとつ小さいのにしてもよかったのかな?と後になって冷静になっております。

>今回の『実験クン』はスプリングを仕掛けている蝶番を使っています。

HR-11の豆排出口の扉も『実験くん1号』と同様スプリング付きの蝶番ですよ。
1キロくらいなら十分なのかもしれませんね。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 23:15
monkさん
>うわぁ~~
>操作盤カッコイイですよー
ありがとね。
でも完成させてね、ほんとにかっこ良くしたいわけですよ。これが。
monkさんの表彰状みましたよ。
あれこそカッコいい。ほれました!!

>とんきちさんや他の皆さんのブログには刺激を受けますわ。
こちらこそ、相当刺激受けてます。

しかしネタ的な焙煎機ってなんじゃ? 恐いもの見たさで見てみたいような、、見てみたくないような、、、
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-05 23:27
ロデムさん
>ワゾーさんの豆と、どりっぷさんの豆を買ってきました。

いいとこ行きましたねぇ。注目の二店!!
収穫の多い東京旅行でしたね。

>ワゾーさんのドリップ姿にシビレてしまって

見ましたね。あれ。カッコいいですよねぇ。ボクもいつ見てもしびれます。買っちゃいましたか。ポット。イヤー。やりますねぇ。

>HR-11の豆排出口の扉も『実験くん1号』と同様スプリング付きの蝶番ですよ。

またやられました。井上製作所。知らなかったなー。
でもちょっと安心しました。
Commented by ロデム at 2005-12-05 23:48 x
sheafさん、
>ドラムの回転数と、羽の形状のバランスがシビアそうです。

藤田さんが、シリンダーの回転は遠心力で煎り豆がシリンダーに張り付かない程度に早い方がよい、と仰っていました。
回転が速い方が豆の排出が早いからです。

あと、我々のHR-11はノーマルではなく、既に井上さんの手によってギアが変更されているそうです。
西日本に持っていくなら、シリンダーの回転が早すぎないか、チェックした方がよい、とアドバイスされました。周速が20%上がるからです。
Commented by よしTea at 2005-12-06 01:55 x
いやいやぁ、これはすごいなぁ
絶対完成させてくださいねぇ
一つおいくら?
(⌒-⌒)
ちょっと僕もまじめに勉強させていただきます。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-06 09:18
よしTeaさん
こんにちわ。ありがとうございます。

値段はですね、、、、
部品の値段をざっと足し算すると4万円くらいになるんですね。
これから加工の外注ですから、、、、

>ちょっと僕もまじめに勉強させていただきます。

最近、いろいろなお店に行って勉強しているようですね。
「楽しみながら」がいいですよね。
Commented at 2005-12-06 13:04 x
ブログの持ち主だけに見える非公開コメントです。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-06 14:11
ありがとうございます。
いろいろな方とお知り合いなんですね。

これからいろいろ相談に乗ってもらうことがあるかもしれません。
お忙しいこととは思いますが、なにとぞよろしくお願いいたします。
Commented by kick at 2005-12-06 16:19 x
そういえば、攪拌羽根の図面、tsujimoさんのところの新しい焙煎機の記事の中でpdfファイルになっているのを思い出しました。1mmぐらいの鉄板で作って、豆が排出口に向かって進むように、らせん状に取り付ければいいはずです。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-06 19:06
kickさん
ありがとうございます。
pdfファイル何度も何度も見させてもらってます。
羽の資料がなかなかなさそうですので貴重な資料となっています。
ただ、数学も苦手であの曲線の計算がわかりませんので
ただいま、いろいろな人に聞きまくって調査中です。
回転方向を変えることによって豆が奥に行ったり、手前にきたり操作できれば、最高なのにと思っています。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-06 19:17
ロデムさん

>回転が速い方が豆の排出が早いからです。

これはポイントのひとつだと思っています。
もたもたしていれば焙煎が進んでポイントがズレてしまいます。
最初の豆と、後に出た豆のばらつきも考えられます。
冷却が遅れれば保存にも影響します。

排出口をもっと大きくしようかとも考えますが、「実験くん」は回転速度が可変ですので、そちらに期待しております。
Commented by kick at 2005-12-06 20:44 x
攪拌の羽根は、円柱の中に斜めに取り付けられるので、本来は楕円になりますが、ドラムの直径か、ほんの少し大きい円でいいと思います。取り付けのとき締め付ければ、隙間をなくなるはずです。
Commented by tonnkiti2002 at 2005-12-06 21:16
kickさん
そうなんです。楕円なんです。パソコンでぱっと出てこないものかと思い聞いたりしています。ドラムの直径の円でもかわりになるのですね。
ありがとうございます。参考にさせていただきます。


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