Virvelirumpu segmenteistä, osa 8 - Kulho-osan sorvaus

Kuten edellisessä kirjoituksessani kerroin, rummun sorvaus ei onnistunut yhtenä aihiona, vaan se piti nyt sahata kahteen osaan ja sorvata kumpikin erikseen. Tämä johtui siis siitä, että nelileukaistukan kiinnitys petti ja aihio tipahti puusorvin johteiden päälle.

Päätin nyt jatkaa kulho-osan parissa, sillä en ollut ehtinyt tehdä liimalevyä valmiiksi virveliä varten. Kiinnitin aihion jälleen sorviin, jotta se olisi helpompi sahata. Lukitsin karan ja ryhdyin sahaamaan selkäsahalla varovasti liimasaumaa pitkin. Sahasin aina vähän kerrallaan, jonka jälkeen pyöräytin karaa ja lukitsin sen uuteen asentoon. Tällä tavoin sain pidettyä sahan paremmin linjassa, eikä terä myöskään jumittunut puun sisään. Kun sain virveliosan irroitettua sahaamalla, pääsin sorvaamaan kulhon sisäosaa.

Yritin toki sahata niin tarkasti kuin mahdollista, mutta selkäsahalla on mahdotonta saada aikaiseksi sellaista jälkeä, että pinnan pystyisi liimaamaan suoraan. Kulhossa ei tietenkään ollut mitään liimattavaa, mutta valmistelin tässä vaiheessa virveliosan toisen päädyn pinnan liimauskuntoon höyläämällä sen erittäin varovasti oikohöylässä.

Sitten jälleen kulhon pariin. Kiinnitin kulhon nelileukaistukalla kiinni sorvin karaan. Taas kerran jämäkkä kiristys ennen työskentelyn aloittamista. Nyt pystyin käyttämään suurempaa kierrosnopeutta, sillä aihion pituudesta puuttui virvelin syvyyden verran (6,5" eli 165,1 mm). Asetin talttatuen korkeuden noin puoleen väliin aihiota ja säädin talttatuen niin lähelle segmenttejä kuin mahdollista. Koska sorvin karan pyörimisliike on vastapäivään, minun täytyi jälleen siirtyä sorvin toiselle puolelle. Pystyin tällöin myös näkemään paremmin. Segmenttisorvaus poikkeaa taso- ja ontelosorvauksesta siinä, että talttatuki on eri asennossa. Tasosorvauksessa talttatuki asetetaan sorvattavan tason suuntaisesti, mikä tässä oli tarpeetonta, sillä kulhon keskiosaa ei tarvinnut sorvata tietenkään lainkaan. Kulho oli myös niin syvä, että talttatuen asettaminen sen sisään pohjan suuntaisesti oli mahdotonta, sillä jalusta ottaisi kiinni kulhon reunaan. Kuvassa näkyvä talttatuki ei olisi mahtunut missään tapauksessa, mutta minulla olisi ollut mahdollista käyttää pienempää talttatukea. Koska sorvattavaa puuainesta on ainoastaan reunassa, poikittain reunaan nähden oleva talttatuki (kuten tasosorvauksessa) olisi vaikuttanut siten, että olisin joutunut työskentelemään ainoastaan taltan toisella kulmalla. Tässä on kuitenkin suuri vaara siihen, että taltta pyörähtää kädestä, koska pyörimisliikkeestä aiheutuva voima taltan toista kulmaa kohtaan pyrkii vääntämään taltan sorvaajan kädestä. Toisin sanoen ainoa mahdollinen tapa oli asettaa talttatuki kuvan tavoin, jolloin sorvaustekniikka vastaa lieriösorvausta.  

Vielä viimeiset kiinnitysten tarkistukset ja purunpoiston luukun avaus ennen sorvausta. Visiiri kasvoille, kone käyntiin ja rouhintataltta käteen. Aluksi minun täytyi taas edetä varovasti, jotta taltta ei haukkaisi. Minulla ei ollut kulholle mitään erityistä profiilia mielessä, vaan päätin tehdä sellaisen mikä omaa silmääni sattuisi sillä hetkellä miellyttämään. Toki olin hahmottellut muotoa hieman siinä vaiheessa, kun tein segmenttikerroksia. Kuitenkaan mitään minimi- tai maksimimittoja minulla ei ollut. Jouduin sorvaamaan sisäpuolelta yllättävän paljon puuta pois, jotta sain segmenttikerrosten kulmat poistettua ja sisäpinnan tasoitettua. Kulhossa oli neljä kerrosta, joiden halkaisija pienentyi pohjaa kohta. Segmenttikerrosten halkaisijan olisi pitänyt kaventua vähemmän, jos olisin halunnut reunasta paksumman. Jatkoin sorvaamista ja tätä mukaa kulhon reuna oheni ja oheni. 

Työskentelin välillä rouhintataltan lisäksi viistotaltalla, jonka avulla yritin saada pinnasta tasaisen. Kuljetin talttaa kulhon pohjasta laitaa kohti, ja jostain syystä aina ulkoreunan lähellä tapahtui jotain. Sorvauksesta lähtevä ääni koveni ja tuntui siltä, että taltta alkoi "hyppiä enemmän". Pysäytin koneen ja tarkastelin tilannetta. Taltta oli tehnyt ikään kuin kierteet reunaan. Vaikka kuinka varovasti yritin sorvata, resonoiva ääni kuului joka kerta ja lopputulos oli aina sama. Lisäksi parin segmentin välisissä pystysaumoissa oli repeämisjälkiä. Viimein kulhon reunan paksuus oli enää n. 5 mm, jolloin en enää uskaltanut sorvata, vaan päätin lopettaa sorvaamisen. Olin muutoin oikein tyytyväinen lopputulokseen mutta edelleen kulhon yläreunassa oli pienet urat. Päätin viimeistellä reunan hiomalla. 

Yritin miettiä, mikä oli aiheuttanut kierteiden syntymisen. Ehkä kulho alkoi täristä sen vuoksi enemmän, mitä kauemmas sorvauspiste meni kiinnityspisteestä. Toisaalta koko ajan ohentunut reuna vaikutti varmasti siihen, että tärinä voimistui. Lisäksi ensimmäisen ja toisen kerroksen välinen liimasauma oli yhdestä kohtaa epäonnistunut, sillä siihen oli jäänyt pieni rako. Tuosta raosta näkyy itse asiassa läpi valoa vasten katsottuna, joten olen miettinyt sen kittaamista värittömällä puukitillä. Tässä vaiheessa se olisi todennäköisesti vielä mahdollista, sillä en ole hionut kulhoa kummaltakaan puolelta. Minulla ei ole kuitenkaan mitään kokemusta puukiteistä, joten on varmasti viisainta kokeilla kitin peittävyyttä johonkin toiseen kappaleeseen ensin. Tässä vielä lopputulos ennen viimeistelyhiontoja:

Virvelirumpu segmenteistä, osa 7 - Sisäkehän sorvaus

Jos ulkokehän lieriösorvaus oli mittatarkin vaihe tässä projektissa, virvelin sisäosan sorvaaminen on luultavasti vaarallisin työvaihe. Mietin etukäteen, mitä kaikkea minun pitäisi osata huomioida ja varoa ennen sorvauksen aloittamista. Sinänsä tekniikka ja välineet ovat samat kuin ulkokehän sorvauksessakin, mutta nyt käsille on paljon vähemmän tilaa ja ne ovat osaksi pyörivän rummun sisällä. Tässä täytyy olla erittäin varovainen, sillä näkyvyys aihion pohjaan on huono. Lisäksi sorvaus täytyy suorittaa sorvin toiselta puolelta ns. vasenkätisesti.

Jotta pystyisin sorvaamaan aihion sisäpuolelta, ulkopuolen sorvauksessa käyttämäni tukilevy täytyi luonnollisesti poistaa. Itse aihiolla pituutta oli yli 300 mm, jonka lisäksi nelileukaistukka toi pituuteen lisää noin 150 mm. Kara joutuu tässä työvaiheessa melko koville, sillä sen täytyy pystyä pyörittämään lähes puolen metrin pituista kappaletta 900 kierrosta minuutissa. Mitä kauempana kappale on kiinnityspisteestään, sitä enemmän se tärisee. Yritin miettiä, olisiko mahdollista käyttää jotain ulkopuolista tukea, jotta rasitus edes vähän pienenisi. Mielessäni kävi ajatus, että olisin hitsannut huonekaluissa käytettävään teollisuuspyörään jatkovarren putkesta, ja kiinnittänyt sen esimerkiksi talttatuen jalustaan. Tällöin pyörä olisi kannatellut aihiota ja vähentänyt tärinää. Koska kierrokset ovat vähimmilläänkin 900 kierrosta minuutissa, hylkäsin ajatuksen, sillä teollisuuspyöriä tuskin on tehty kestämään noin suuria pyörimisnopeuksia. Pyörä olisi todennäköisesti aiheuttanut paljon kitkaa, kuumentunut ja ehkä jopa polttanut jäljen virvelin ulkopintaan. Toisaalta en voi olla varma, sillä en kokeillut tätä ratkaisua. Tajusin kuitenkin tätä kirjoittaessani, että ainakaan talttatuen kiinnitystä ei olisi voinut hyödyntää, koska olisin tietenkin tarvinnut sitä talttatuelle.

Lähde: http://www.arvo-helat.fi/kauppa/teollisuuspyora-kiintea-kalusteisiin-p-699.html

Päätin siis yrittää sorvata siten, että aihiolla on vain yksi kiinnityspiste. Siirsin sorvia pois seinän vierestä, jotta mahduin itse työskentelemään sillä puolella. Seuraavaksi ryhdyin asettamaan talttatukea paikalleen. Kuinka ollakaan, aiemmin käyttämäni talttatuki ei ylettäisi aihion pohjaan asti. Onneksi koulullamme oli L-kirjaimen muotoinen talttatuki, jonka sain asetettua rummun sisälle siten, että tuen avulla oli mahdollista sorvata virveliosan mittainen matka, joka oli 6,5 tuumaa eli 165,1 mm. Ajatukseni olikin ollut, että sorvaisin ensin virvelin sisäosan, jonka jälkeen katkaisisin virveliosan pois aihiosta ja sorvaisin kulho-osan loppuun. Tässä vaiheessa minua mietitytti, kuinka ihmeessä saisin sorvattua sisäpuolen tasaiseksi, ja ennen kaikkea turvallisesti, sillä talttaa ja käsiä oli hankala saada mahtumaan rummun sisään siten, että työskentely olisi ollut helppoa.

 

Ennen sorvauksen aloittamista oli tärkeää käydä läpi kaikkien osien kiristykset: kara, istukka, johteet, talttatuki. Lisäksi on ehdottoman tärkeää kokeilla kädellä pyörittämällä, ettei aihio hankaa mihinkään osaan ennen koneen käynnistämistä. Olin sorvanut ulkopuolen pienimmillä mahdollisilla kierroksilla (900 r/min) ja nyt päätin kokeilla seuraavaa pyörimisnopeutta. Vaihdoin sorviin yhtä vaihdetta isommat kierrokset ja kokeilin, miten aihio pyörii. Aihio tärisi sen verran paljon, että oli turvallista vaihtaa pienimmät kierrokset takaisin. Kaikki oli valmista, joten visiiri kasvoille, purunpoisto päälle, kohdevalo oikeaan asentoon, sorvi käyntiin ja siirtyminen toiselle puolelle sorvia.

Aloitin työskentelyn rouhintataltalla. Keskityin niin kovasti, että luultavasti en muistanut edes hengittää välillä. Sorvaaminen oli työlästä, sillä talttaa ei uskaltanut painaa puuta vasten oikeastaan yhtään. Lisäksi sorvausasento oli melko epäergonominen, sillä minun täytyi seistä toisella puolella kuin mistä sorvaus tapahtui. Jouduin siis työskentelemään hieman etukumarassa kädet ojennettuna. Aihio oli jonkin verran epäkesko, ja sen pyöriessä näyttikin, että taltta irrottaa lastuja ilmasta. Koko ajan mieleni olisi tehnyt siirtää talttatukea lähemmäs pintaa ja toisaalta painaa taltalla hieman enemmän. Kuitenkin heti, jos yritin irroittaa isompaa lastua, taltta oli vaarassa "haukata". Muutaman kerran taltta hieman haukkasikin puuta. Sain kuitenkin pidettyä taltan hyvin hallinnassa ja haukkaamisesta lähtenyt ääni oli pahempi kuin itse tulos. 

Sitten tapahtui jotain. Alkoi kuulua hankaava ääni ja huomasin aihion pyörivän johteita vasten. Otin rauhallisesti taltan pois rummun sisältä ja kiersin nopeasti sorvin toiselle puolelle sammuttamaan konetta. Moottorin pysähdyttyä aloin tarkastella aihiota. Aihio lepäsi johteiden päällä, mutta se näytti silti ehjältä. Ilmeisesti liimaus ei ollut ainakaan pettänyt. Seuraavaksi tarkastin nelileukaistukan kiinnityksen ja huomasin, että se oli päässyt löystymään hieman. Irroitin aihion istukasta ja kävin sen vielä huolella läpi ja tarkastin liimasaumat ja muut mahdolliset vauriot. Ainoa pieni vaurio oli tullut virveliosan päähän, sillä se oli pudottuaan hangannut talttatuen jalustaa vasten. Jälki on kuitenkin korjattavissa. 

Nelileukaistukan leuat olivat siis päässeet löystymään. En ollut tässä vaiheessa ehtinyt sorvata kuin arviolta 15 minuuttia. Mietin syitä leukojen aukeamiseen ja jäin miettimään, olinko muistanut kiristää osat sen jälkeen kun olin kokeillut isompia kierroksia. Luultavasti en. Ainakaan minulla ei ollut varmaa muistikuvaa asiasta. Ja koska aihio oli tärissyt siinä vaiheessa sen verran enemmän, uskon sen vaikuttaneet ainakin osaksi leukojen löystymiseen, jotka taas aukesivat lisää sorvauksen aikana. Toinen syy saattoi olla itse kiinnityspalassa. Pala oli työstetty sahaamalla ja höyläämällä lankusta, joten kahdella sivulla oli päätypuuta, johon leuat eivät tarttuneet yhtä hyvin. 

Tässä vaiheessa koko projekti tuntui melkoiselta iisakinkirkolta, sillä tuntui että vastoinkäymisiä ja ylimääräisiä työvaiheita ilmaantui yksi toisensa jälkeen. Olinko sitten valinnut omaan taitotasooni liian vaativan työn vai suunnitellut sen huonosti. En tiedä. Lievästi sanottuna ketutus oli valtava.

Pohdimme yhdessä opettajamme Keimon kanssa mahdollisia ratkaisuja jatkon kannalta. Youtubessa on videoita, joissa sisäpuoli ja ulkopuoli jyrsitään käsikäyttöisellä yläjyrsimellä. Tämä ratkaisu vaatisi tosin erilliset jigit sisä- ja ulkopuolelle, joiden rakentaminen veisi taas lisää aikaa. Toisaalta lopputulos olisi todennäköisesti mittatarkempi kuin sorvaamalla. Tässä muutama video sekä ulko- että sisäpuolen jyrsimisestä.

Ulkopuolen jyrsintä:

 

 

Sisäpuolen jyrsintä:

Luultavasti jos joskus vielä rakennan rumpuja, tulen ehdottomasti valmistamaan vastaanvanlaiset jigit. Totesimme kuitenkin, että tässä vaiheessa järkevintä olisi sahata virveliosa erilleen kulho-osasta näiden välisen liimasauman kohdalta. Tämän jälkeen voisin sorvata kulhon loppuun. Virvelille minun täytyisi tehdä uusi pohja liimalevystä. Pohjaan voisi tällöin kiinnittää lautasistukan puuruuveilla, sillä ruuvinrei´illä ei ole merkitystä, koska pohja katkaistaan sauman kohdalta sorvauksen valmistuttua. On itse asiassa aika huvittavaa, että koko projekti lähti paisumaan siitä syystä, että halusin hyödyntää myös sorvausaihion pohjan, jonka vuoksi lisäsin muutaman segmenttikerroksen lisää, jotta saisin loppuosasta kulhon. Tämä ajatus ei lähtenyt niinkään materiaalin säästämisestä vaan siitä, että "siinähän se tulee samalla vaivalla". Nyt käytäntö on opettanut, että fysiikan lakeja vastaan on turha taistella, ja että jokaisella työstökoneella on rajoituksensa. Toiset sanovat, että asiat voi tehdä helposti tai vaikeasti, ja itse olen tällä kertaa valinnut vaikeamman tavan.

Virvelirumpu segmenteistä, osa 6 - Ulkokehän lieriösorvaus

Sorvausaihio oli viimeinkin valmis ja pääsisin lopultakin sorvaamaan. Ensimmäisenä työvaiheena oli ulkokehän lieriösorvaus. "Lieriö- eli kärkisorvauksessa työkappale on kiinnitettynä sorvin vääntö- ja keskiökärkien väliin niin, että puun syyt kulkevat sorvin akselin suuntaisesti" (Forrester 2011, 168). Tekniikka oli tuttu viime vuodelta, joten nyt vain aihio pyörimään ja lastua ilmaan! Tai niin ainakin luulin. 

Olin aiemmin syksyllä käynyt mittaamassa, kuinka suuri aihio sorvissa mahtuu pyörimään. Tiesin, että aihion halkaisija tulee olemaan lähellä enimmäishalkaisijaa, mutta nyt mieleeni hiipi epäilys, mahtuuko aihio sittenkään pyörimään sorvissa. Pajamme puusorvin voimanvälitys on hihnavetoinen ja siinä on neljä eri pyörimisnopeutta. Koska aihio on niin suurikokoinen ja painava, laitoin sorviin pienimmän pyörimisnopeuden, joka oli 900 kierrosta minuutissa. Pyörimisnopeuden säätö tapahtuu vaihtamalla hihna hihnapyöräparilta toiselle. Seuraavaksi kiinnitin nelileukaistukan sorvausaihion tukipalaan pöydän päällä. Tämän jälkeen lukitsin karan ja pyöritin nelileukaistukan karaan kiinni. Huoleni siitä, ettei aihio mahtuisi pyörimään, osoittautui onneksi turhaksi. Tosin aihio oli niin suuri, ettei talttatuen jalusta mahtunut johteiden ja aihion väliin. Minun piti siis sorvata siten, että sorvasin ensin puolet, tämän jälkeen aihio piti irrottaa ja siirtää talttatuki lähelle karaa ja sorvata toinen puoli. 

Sorvausaihio ja nelileukaistukka

Siirtopylkkä ja kartiomainen keskiökärki

Olin aiemmin valmistanut erillisen tukilevyn siirtopylkkään kiinnitystä varten. Ennen kiinnitystä opettajamme Asko suositteli siirtopylkän keskiökärjen vaihtamista kartiomaiseen päähän. Tämän avulla kiinnistyspinta olisi suurempi. Olin merkinnyt aiemmin tukilevyyn sen keskikohdan ja porasin nyt pylväsporakoneella keskiökärjelle viisi millimetriä syvän ja 22 mm halkaisijaltaan olevan reiän, johon tein pienet viisteet. Seuraavaksi liu´utin siirtopylkän niin lähelle aihion tukilevyä kuin mahdollista. Jaaha, jälleen yksi odottamaton ylimääräinen työvaihe edessä! Reikä, jonka olin juuri hetkeä aiemmin porannut, ei ollut samassa linjassa keskiökärjen kanssa. Heitto ei ollut paljoa, ja hyvällä kiristyksellä aihio olisi saattanut pysyä kiinni, mutta en halunnut ottaa yhtään riskiä asian suhteen. Satuin löytämään sopivan pienen 10 mm paksun mdf-levyn palan, johon porasin uuden samankokoisen reiän viisteineen. Levitin liiman levynpalan toiselle puolelle ja painoin sen tukilevyn pintaa vasten, jonka jälkeen kohdistin palan keskiökärjen avulla. Laitoin vielä varalta neljä puristinta pitämään levyn oikeassa kohdassa. Oli kieltämättä aika huvittavaa liimata kappaleita kappaleen ollessa kiinni sorvissa.

Noin tunnin kuivumisajan jälkeen aloitin viimein sorvauksen. Vielä viimeiset kiristykset ja tarkistukset ennen käynnistystä. Ennen ensimmäistä käynnistystä on tärkeää seisoa sivummalla, jos kappale jostain syystä hajoaisi tai irtoaisi kärkien välistä. Käynnistin sorvin ja kappale näytti pyörivän aivan oikein. Laitoin suojavisiirin kasvoilleni ja valitsin sorvaustaltaksi rouhintataltan. Aloitin sorvaamaan oikealta vasemmalle, sillä talttatuki oli siirtopylkän puolella. Sorvasin ikään kuin vasenkätisesti, jotta pystyin seisomaan hieman sivummalla. Aluksi tämä kätisyys tuntui vähän oudolta, sillä olen itse oikeakätinen. Tähän tosin tottui yllättävänkin nopeasti. Alussa minun piti edetä todella varovasti, sillä aihio oli niin massiivinen. Taltta "haukkasi" heti, jos terää painoi yhtään lujempaa puuta vasten. Pyrin koko ajan pitämään itseni valppaana ja mm. tarkkailemaan, ettei aihion ja talttatuen välinen etäisyys pääse kasvamaan liian suureksi. Etenin aina vähän kerrallaan ja pikkuhiljaa alussa puusta irronneet pienet tikut ja sälöt muuttuivat kiehkuralastuiksi. Taltta oli siis ainakin terävä ja tekniikka ilmeisesti oikea.

 

 

 

Virveliosa jo lähes kokonaan sorvattuna

 

Aihio piti irroittaa sorvista, jotta talttatuen sai siirrettyä toiselle puolelle

Kulho-osa työn alla

Rummun valmistamisen kannalta ulkokehän lieriösorvaus on mittatarkin työvaihe, sillä halkaisijan täytyy olla oikea, jotta kalvo asettuu kunnolla. Rummun halkaisijaksi tulee siis 13" eli 330,2 mm. Tarkistin vielä veljeltäni, millaiset toleranssit virvelien ja kalvojen halkaisijoissa on. Hän mittasi yhdestä virvelistään halkaisijan, joka oli 326 mm. Lähdin tavoittelemaan 328 mm halkaisijaa, mutta lopputuloksena oli 325 mm. Olisi ollut huomattavasti helpompaa, jos olisin saanut sorvattua ulkokehän ilman, että minun olisi tarvinnut irroittaa aihiota välillä talttatuen paikan siirtämisen vuoksi. Koska jouduin vaihtamaan talttatuen paikkaa, aihion pitäminen mittatarkkana oli haastavaa. Tavoitteena oli siis lieriön muoto mutta ulkokehästä meinasi tulla koko ajan tynnyrin muotoinen, ja jouduin oikaisemaan pintaa aina uudelleen ja uudelleen. Jotta saisin rummun ulkokehästä kartion tai tynnyrin sijaan lieriön, säädin talttatuen 90 asteen kulmaan suorakulman avulla, jonka jälkeen asetin talttatuen niin lähelle sorvauspintaa kuin mahdollista ja yritin tällä tavoin saada suoran pinnan aikaan. Minun piti myös koko ajan tarkkailla, ettei halkaisija mene liian pieneksi. En saanut mitattua halkaisijaa suoraan, joten päätin mitata rummun kehän piirin. Laskin virvelin kehän pituuden ympyrän piirin pituuden kaavalla, joka on p = 2πr. Pituuden tuli olla siis 1030,44 mm. Otin narunpätkän, jonka kiedoin aihion ympäri. Tämän jälkeen asetin narun suoraksi lattialle ja mittasin piirin rullamitalla. Tein mittaukset virvelin molemmista päistä ja keskeltä, sillä loppuvaiheessa oli enää vaikeaa havaita silmällä, oliko halkaisija sama koko matkalla.

Lastuakin irtosi melko paljon

 

Ulkokehä sorvattuna

Valitettavasti en päässyt tavoitteeseeni ja halkaisijasta tuli 3 mm pienempi. Joku opettajistamme taisikin ohimennen huikata minulle, että "jätä sitten se viimeinen milli ottamatta". Niinpä. Minulle taisi käydä juuri niin kuin yleensä on tapana käydä, että viimeisellä tai toisiksi viimeisellä sorvauskierroksella painoin talttaa liikaa, jolloin pintaan tuli pieni ura, joka minun piti tasoittaa. Koska minulla ei ole paljoa kokemusta rummuista, en osaa sanoa onko tuolla lopulta merkitystä lainkaan. Ja itse asiassa veljeni ilmoittamaan halkaisijaan verrattuna heittoa on vain 1 mm, joten uskoisin, että tämä projekti ei ainakaan tuohon milliin kaadu.