자작 통돌이 로스터 제작기 2탄

기타 2016.04.03 23:23 Posted by 푸른하늘 푸른하늘이

3년전쯤 아주 간단하게 통돌이 로스터를 제작해서 지금까지 거의 한주에 250그램 * 3번-4번씩 커피를 구워 먹었습니다. 처음엔 아무 생각 없이 만들었던 터라 불편한 점들을 약간씩 개조해서 지금까지 잘 사용해 왔습니다.


이번에 새로 통돌이 로스터를 제작했습니다. 거의 한시간씩 손으로 돌리는 게 귀찮기도 하지만, 나무재질이다보니 군데군데 타들어가서 (아직 더 쓸 수는 있지만) 할 수 없이 새로 만들게 되었습니다.


아래는 준비과정부터 최종조립까지 모든 과정을 정리한 글입니다. 이 글을 처음 쓴게 2월 9일로 되어 있으니... 거의 2개월에 걸쳐 썼네요. 오늘 조립 끝내고 이 글까지 정리하니 기분이 아주 좋습니다. ㅎㅎㅎ 로스터 자작을 생각하시는 분들께 참고가 되길 바랍니다.


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먼저 며칠동안 네이버 커피마루 카페 자작로스터 게시판을 읽고 필요한 자료를 정리했습니다. 그러면서 어떻게 만들 것인지 궁리를 했구요. 정리된 자료는 여기를 보시면 되는데, 제가 필요한 것만 정리한 거라 별 도움은 되지 않을 것 같네요.


어쨌든 그래서... 이번에 제작할 통돌이 로스터는 아래와 같이 제작하기로 했습니다.

  • 모터 - 3년동안 열심히 핸드휠로 돌렸으니, 이번에는 자동으로 구을 예정입니다. 다만 모터축과 통돌이 축이 동일선상에 있으면 모터가 튀어나와 불편하고, 손잡이를 달 수 없어서 베벨기어를 사용하여 90도로 꺽어 설치하기로 했습니다.
  • 통돌이 한쪽에 깔대기를 달기로 했습니다. 중간에 온도도 체크하고 커피 상태로 확인할 수 있습니다. 그보다 더 중요한 것은 그 구멍으로 한꺼번에 쏟는 방식으로 바꿀 예정입니다. 예전에는 멸치다시통의 클램프를 일일이 풀어서 쏟아야 했기 때문에 약간 데일 위험도 있고, 시간도 오래 걸렸기 때문입니다.
  • 알루미늄 반사판 - 예전에는 간이식으로 반사판을 만들었는데, 이번엔 좀 튼튼하게 설치할 예정입니다.

아래가 스케치업에서 대략 그려본 모습입니다. 통의 크기는 먼저 휴대용버너를 구입하고, 그에 맞도록 결정했는데, 멸치통+깔대기를 조합하면 길이가 길어져서 약간 튀어나오게 만들었습니다.



이 설계도는 아래에서 받으시면 됩니다. 스케치업으로 만들었습니다. 구체적인 치수는 도면에서 확인하시기 바랍니다.


coffee_roaster.skp


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먼저 제일 중요한 부품인 휴대용 버너와 드럼입니다. 휴대용버너는 아무거나 고르면 되고, 그냥 집에 있는 걸 사용해도 무방합니다. 다만, 저는 가장 가스 소비량이 많은 걸로 골랐습니다. 화력이 좀 더 셀 것 같아서요.



드럼은 이번에도 멸치다시통을 사용합니다. 오픈마켓에서 멸치다시통을 찾아보면 아주 많습니다. 저는 5호를 사용합니다. 지름은 16cm, 높이는 18cm 입니다. 5호라고 되어 있어도 회사별로 크기는 제각각이므로 잘 보고 선택하셔야 합니다. 


멸치다시통은 우선 뚜껑을 고정시켜주는 클램프를 떼어냈습니다. 그냥 무식하게 망치와 드라이버 그리고 뻰찌로 떼어냈습니다. 약간 찢어진 부분이 생기긴 했습니다만, 별로 사용에는 지장이 없을 것 같습니다.



그 다음 멸치다시통 속에 교반날개를 달아야 합니다. 멸치다시통의 폭이 화구의 크기보다 크기 때문에 그냥 사용할 경우, 가운데 부분은 타고, 바깥부분은 아직 터지지도 않은 상태가 되어버립니다. 따라서 교반날개는 콩이 안쪽으로 들어오도록 방향을 맞춰서 달아야 합니다. 아래가 교반날개를 단 모습입니다.



날개는 아래 처럼 생긴 "스텐찜기"를 사용했습니다. 약간만 힘을 주면 날개들이 각기 떨어져 나오고요, 이걸 뻰찌로 눌러주면 90도로 꺽을 수 있습니다.



아래는 찜기를 펴고 구부린 모습. 약간 지저분한 건 집에서 사용하던 걸 재활용했기 때문입니다. ㅎㅎ



아래는 멸치다시통 속에 교반날개를 단 모습입니다. 회전방향을 정하고... (저는 손잡이를 기준으로 시계방향으로 회전시키도록 했습니다. 밖에 있는 콩들이 안쪽으로 모이도록 달아주었습니다.



그런데 문제는 멸치 다시통 위에 올려진 스텐 깔대기 입니다. 넓은 쪽 크기는 멸치다시통보다 약간 큰 정도가 좋고, 좁은 쪽은 가능한 한 넓은 게 좋습니다. 스텐 깔대기도 오픈마켓에서 검색하면 많이 나오긴 하지만, 문제는 멸치다시통과 스텐깔대기의 크기가 잘 맞지 않는다는 겁니다. 그래서 한참 검색하다가 결국 이번에 저랑 같이 제작하기로 한 분이 직접 황학동에 있는 주방기구 거리에 나가서 가장 잘 맞는 녀석으로 골랐습니다. 사실은 스텐 깔대기 좁은 쪽이 손이 들어갈 정도로 좀 넓은 걸 찾았는데, 그나마 제일 넓은 게 3cm 정도가 최대였습니다. 


아래는 멸치다시통에 스텐 깔대기를 씌우고 철사로 고정한 모습입니다. 처음에 이 두개를 어떻게 고정해야 하나... 용접이 좋을까... 나사를 박으려면 안쪽에서 잡아주지 못해서 헛돌텐데... 이런 고민하다가 내부를 손봐야 할 때도 있을 테니 철사로 묶어두기로 했습니다. (같이 제작하는 분의 아이디어입니다.) 잘 보시면 다른 나사들도 보이실텐데, 교반날개를 고정한 나사입니다.



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그 다음 나무 프레임. 원래 스텐으로 하고 싶은 생각이 꿀떡 같았지만, 그랬다가는 비용이 껑충 뛰고... 만약 스텐으로 할 경우에는 이런 모양이 아니고 밀폐식으로 가야하고... 그러다 보면 그냥 자작품을 구입하는 게 나을 정도가 되는지라... 나무로 프레임을 짜기로 했습니다.


나무프레임도 그냥 오픈마켓에서 '목재 재단' 혹은 'DIY 목재' 등으로 검색하면 많이 나옵니다. 크기만 정확하게 정해주면 원하는 크기로 재단해서 보내주니 간단하게 작업할 수 있습니다. 저는 이번에는 같이 제작하기로 한 분이 판재도 있고, 공구도 있어서 직접 재단하였습니다. 



그 다음 구동부입니다. 아래 그림처럼 회전축과 모터, 베어링 그리고 두 개를 연결할 베벨기어로 구성됩니다. 




제일 먼저 결정할 것이 회전축입니다. 베어링과 기어 모두 회전축에 맞아야 하기 때문입니다. 저는 여러번의 시행착오끝에 8/3 인치 전산볼트로 결정했습니다만, 7mm 또는 8mm 를 사용하는 것이 더 편할 것 같습니다. 


원래 회전축은 원래 볼트를 사용할 예정이었습니다. 여기에서 10mm 에 220mm 짜리 육각볼트가 있어서 구매를 했는데, 나중에 결합하려고 봤더니 문제가 있었습니다. 다름이 아니라, 나사가 중간부분부터 시작되어서... 이걸 멸치통에 결합하려면 용접이든 납땜이든 별도의 조치가 필요한 것이었습니다. 


그래서 결국.... 머리가 없이 전체가 나사산으로만 이루어진 전산볼트를 사용하게 되었습니다. 원래는 그것도 10mm 짜리가 되어야 하는데, 미리 제작해둔 손잡이의 구멍이 9mm 로 만들어져서, 10mm짜리를 전혀 끼울 수 없다보니 8/3인치(약 9.5mm) 1m 짜리 로 구매하였습니다. 물론 이에 맞는 너트와 와샤도 새로 구입했고요. 처음부터 전산볼트를 사용할 걸.... 그냥 쇠톱으로 자르면 되는데, 좀 편하고자 했다가 망쳤네요.



그 다음 베어링입니다. 베어링은 두 가지가 필요합니다. 회전축에는 내경은 10mm, 외경은 30mm짜리 볼 베어링을 구입했습니다. 깔대기쪽은 약간 작은 베어링 2개를 설치해서 그 위에 깔대기 입구를 올려놓는 방식으로 설치하기로 했고요(내경 10mm, 외경 25mm). (** 그런데 깔대기쪽은 베어링 없이도 소음이 별로 없어 그냥 설치하지 않았습니다.)



다음은 모터. 회전속도는 60 RPM 정도가 좋다고 합니다. 그래서 속도는 상대적으로 늦으면서 힘이 받쳐주는 기어드 모터(geared motor)를 사용해야 합니다. AC 방식과 DC 방식이 있는데, 컨버터가 필요 없도록 AC 방식을 사용하기로 했습니다. 물론 회전축 내경은 10mm 로요. 그런데 우리나라 제품들은 대부분 회전축 내경이 7mm 혹은 8mm 가 많았고, 10mm는 찾지 못했습니다. 그래서 중국 알리바바를 검색해서 하나 찾긴 했습니다. 그런데 문의를 해도 답도 없고... 값도 싼것도 아니고... (하나당 40달러정도) 그래서 그냥 포기하고 구로공구상가에 나가서 하나 사왔습니다.


아래가 구입한 모터입니다. DC 모터이고, 12볼트짜리입니다. 문제는 원래 회전축이 10mm 짜리를 원했는데, 그런건 어디에도 없더군요. 그래서서 모터집 사장님이 권해주신 싼 걸로 (15,000원) 구입했습니다. 회전축 직경은 7mm.



아래는 DC 전원입니다. 12볼트 DC 전원은 많이 구할 수 있어서 가격부담도 그다지 없습니다.



모터는 아래 그림과 같이 벽면에 수직으로 붙일 예정입니다. 제가 구상중인 통돌이는 손잡이로 들어서 옮기는 걸 생각하고 있는데, 한쪽은 손잡이, 다른쪽은 쏟는 구멍이 있어서 모터 축을 회전축과 일치 시킬 수 없기 때문입니다. 그래서 아래와 같이 베벨기어가 필요합니다.



베벨기어도 Aliexpress에서 찾았습니다. 회전축이 10mm 인 것도 여러가지가 있어서 구하기 어렵지 않았습니다. 여기에 들어가보시면 됩니다. 



기타 여러가지 부자재들. 베어링은 위에서 설명했으니 설명하고... 왼쪽 아래 테이프는 알루미늄 테이프입니다. 베벨기어와 베어링이 회전축보다 약간 크기가 커서 헐렁거리지 않도록 알루미늄테이프로 감아준 후 양쪽에서 볼트로 조여주었습니다. 볼트 - 스프링와샤 - 베어링 - 스프링와샤 - 볼트 이런 순서로요.



그리고 위 사진 오른쪽에 있는 건 배관 자재로 판매하는 새들, 혹은 양새들이라고 부르는 물건입니다. 관을 고정시키기 위한 용도인데, 제 모터가 실린더 형으로 생겨서 이걸로 고정했습니다. 


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이제 조립에 들어갑니다. 먼저 통과 회전축 등을 조립했습니다.



아래는 좀더 자세한 모습입니다. 보시는 것처럼, 모든 걸 볼트-와샤로 고정했습니다. 먼저 이렇게 대충 설치한 후, 통에 설치하면서 간격을 조절했습니다. 맨 오른쪽에 있는 손잡이... 이게 가장 럭셔리한겁니다. 호두나무로 깍은 겁니다. 아주 비쌉니다. 이걸로 하실 필요 없습니다. ㅎㅎㅎ



아... 이때 통 밑바닥을 뚫는 방법... 처음은 위치를 잡아서 못으로 살짝 찍어둔 후, 드릴 작은 걸로 구멍을 뚫어줍니다. 하지만, 대부분 가정용 드릴엔 10mm 구멍용 비트가 없기 때문에, 아래와 같은 스텝드릴비트가 필요합니다. 저는 여기에서 구입했습니다. 참고하세요.




그 다음은 모터부. 대충 아래와 같이 설치했습니다. 구입한 양새들의 크기가 좀 작다보니, 중간에 간격을 매워줄 게 필요해서, 3D 프린터로 찍었습니다. 잘 보시면 모터와 베벨 기어 사이에도 3D 프린터로 만들어 끼운 게 보이실 겁니다. 모터의 축은 7mm, 기어의 회전축은 10mm 이다보니, 두개를 꽉 맞물려 돌아가도록 하기 위해서는 어댑터가 필요했거든요.



아래가 베벨기어 어댑터의 모습입니다. 아마도 이번에 3D 프린터가 없었더라면 불가능은 아니더라도 많이 괴로웠을 것 같습니다. 




아래는 모터부를 조립한 모습입니다. 모터와 기어의 위치를 조정해서 잘 맞추는 게 사실 제일 까다로운 작업이었습니다. 베어링 앞에 있는 건 베어링을 비롯해 회전축이 앞쪽으로 나오지 않도록 고정해주는 Stopper 입니다. 그냥 통조림 깡통을 잘라 붙였습니다. ㅎㅎ



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추가 : 여기에 정리한 내용은 엄청난 시행착오를 그냥 적은 것이므로, 이걸 그대로 따라하는 것은 좋지도, 현실적이지 않습니다. 특히, 모터/회전축/베어링/베벨기어를 맞추기위해 상당한 삽질이 이루어졌기 때문입니다. 설계를 끝내면 그걸 가지고 (구로공구상가 말고) 청계천으로 가보는 게 좋을 것 같습니다. 아래의 글을 참고하세요.


중앙유통단지, 청계천에 가다(모터집, 체인기어집, 금속가공집 탐방기)

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아래가 이런 과정을 통해 만들어진 완성품입니다. 오늘 조립했습니다. 조립에 걸린 시간은 두 시간 정도. 사실 준비 과정이 길었지, 조립하는 건 그냥 드라이버만 있으면 되는 수준. ㅎ





깨끗하죠? 딱 생각한 만큼 만들어졌습니다. 아니 생각한 것보다 훨씬 이쁘게 만들어져서 너무 기분이 좋네요.


아래는 만들자 마자 시범으로 볶는 모습. 좀 지저분합니다. 체프가 날리다보니 청소를 간단히 하려면 어쩔 수가 없습니다.



마지막으로 동영상입니다. 이걸로 세번 구워봤습니다. 



물론 만족입니다. 소음이 약간 거슬리기는 하지만, 손으로 돌려줄 필요 없고, 그냥 쏟아부으면 되니, 아주 간단해 졌습니다. 물론 옆에서 지켜야 하는 건 변함이 없지만, 이제는 혼자 해도 문제가 없을 것 같습니다.


아무튼... 너무 기분이 좋습니다. 두어달 생각해 왔던 걸 마무리 지으니, 십년묵은 체증이 쑥 내려간 느낌이네요. ㅎㅎㅎ


민, 푸른하늘

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제 관심사는 계속 바뀝니다. 이 블로그를 유지하는 동안에도 벌써 여러번 주제가 빠뀐 것 같습니다. 돌고 돌아 이제 고향으로 돌아왔습니다. 공간정보입니다. 세계를 측정하고, 그 기준을 세우고, 데이터를 효율적으로 공유하는 것이 공간정보에서 다루는 내용입니다. 4차산업혁명이 데이터 기반이라고들 합니다. 데이터는 그냥 모아둔다고 정보가 되지 않습니다. 표준에 따른 공통 스키마를 기반으로 만들어져야 합니다. 누구나 언제든지, 쉽고 투명하게 데이터를 가져다 쓸
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