Old school. Käy se toki näinkin.

Vanteet lasikuulapuhallettuna. Toisesta reuna kiillotettuna.

Homman isotöisyydestä johtuen alekirjoittaneen pääkopassa sikisikin ajatus että tähän tarvitaan oma kone. Vaivaisen parin vuoden ajatushautomon jälkeen laite alkaa pikkuhiljaa konkretisoitua ajatustasolta kosketeltavaan muotoon. Nythän moni tietysti ajattelee että onhan nuita valssinpyöritysmasiinoita rakenneltu jo autojen esihistoriallisista ajoista asti, ja näin onkin, mutta tässä tapauksessa riemua tuo nimenomaan se että saan henkilökohtaisella tasolla hirmuisen isot kiksit siitä kun olen saanut suunnitella koneen ITSE!
Perusajatus laitteessa on hyvinkin yksinkertainen, pyörittää vannetta. Pienimuotoisia ajatuksia on herännyt myös siitä että laitteeseen voisi rakentaa myös erillisellä moottorilla pyörivän kiillotuslaikan. Otetaan kuitenkin askel kerrallaan joten tämä laikkaviritys saadaan laitteen seuraavassa einkaaripäivityksessä ehkä vuonna 202x. Ajatuksena on alusta asti ollut siis rakentaa laite jossa taajuusmuuttajalla ohjataan oikusulkumoottoria josta on hihnaveto akselille johon kiinnitetään vanne. Sähkön sielunelämään vähemmän tutustuneille valotettakoon että taajuusmuuttaja on sähköllä toimiva aparaatti joka nielee maamme kantaverkon vaihtomuotoista sähköä ja muokkaa sitä käyttäjän haluamaan muotoon moottorille syötettäväksi. Kantaverkon 50 hertsin tajuudella kun tuo oikosulkumoottori tahtoo pyöriä vakionopeudella niin taajuusmuuttajalla saadaan taajuutta (ja jännitettä) pinenennettyä tahi suurennettua ja näinollen moottorin pyörimisnopeutta muutettua portaattomasti. Myös pyörimissuunta voidaan vaihtaa. Laitteen valmistumista ajatusasteelta toimivaksi koneeksi on kuitenkin hidastanut allekirjoittaneen peruskainuulaiseen luonteeseen kuuluva piheys. Kaikki kun pitäisi saada ilmaiseksi. Osista puhuttaessa moottorin hinta uutena on usemman satasen, samoin taajuusmuuttajan. Moottori kuitenkin löytyi suhteellisen kivuttomasti, vanhempien maatilalta. Ensimmäisenä vaihtoehtona moottoriksi oli itä-saksalaisen VEM:in vamistama laadukas 0,37kW yksilö joka on kunniakkaasti palvellut kotitilani vesipumpussa n.30 vuotta. Annettuani kapistukselle hieman sielunhoitoa ja tuunattuani sen ulkoa 2010-luvun loistoon silmiini kuitenkin osui ranskalaisvalmisteinen Leroy-Somer merkkinen 1,5kW kone joka on jäänyt ylimääräiseksi navetan ilmanvaihtokoneen remontista. Kaikessahan tietysti suuri on aina kauniimpaa ja parempaa joten tällä kertaa ranskalainen vei voiton saksalaisesta. Tällä hetkellä mietteet moottorin suhteen ovatkin että ei tästä pirulaisesta ainakaan vääntö lopu kesken.
Moottori


Taajuusmuutajan löytäminen olikin sitten kinkkisempi juttu. Eräs tuttavani sai kuin saikin toimitettua allekirjoittaneelle muutaman pikkuvikaisen taajuusmuuttajan hyvin edulliseen 0,00€ hintaan. Ensimmäinen vaihtoehto nimenomaan tuon pienemmän moottorin kaveriksi oli Telemecaniquen pieni 0,7kW:n muuttaja. Tämä kuitenkin vaihtoi pian omistajaa ja tilalle tuli parikin ABB:n konetta, 2,2kW ja 4,0kW:n koneet. ABB:t olivat kuitenkin sen verran ottaneet jo kipeää että tälläkään kertaa kahdesta huonosta ei saanut yhtä hyvää joten päädyin ostamaan taajuusmuuttajan oikealla rahalla! Sopiva yksilö löytyikin tori.fi sivustolta. Köyhtyä piti paljon. Pankkitili tyhjeni aina 150€ verran mutta nyt sähkönmuuttamishommissa onkin siis Vaasa Controlin (Vacon) valmistama käytetty mutta toimiva 3,0kW:n taajuusmuuttaja joka pienten kosmeettisten fiksailujen jälkeen on valmis tositoimiin käskemään tuota edellä mainittua ranskalaista oikosukumoottoria. Fiksuintahan olisi ollut tehdä koneesta yksivaihevirralla (kansankielessä valovirta) toimiva mutta näinkin kiireisellä parin vuoden aikataululla oikeanlaista taajuusmuuttajaa ei yrityksistä huolimatta löytynyt. Vacon, niinkuin kaikki edellisetkin taajuusmuuttajaehdokkaat ovat kolmivaihevirralla toimivia ja tämä rajaa hieman laitteen käyttöpaikkoja. Ihan jokaisessa olohuoneessa valsseja ei siis pääse kiillottelemaan vaan sähköä pitää löytyä kolmen vaiheen verran. Vaconin miinuksena verrattuna ABB:n koneisiin on kuitenkin käyttöpaneelin onnetton näyttö ja parametrien ohjelmoimisen hankaluus. Tähänkin piti löytää ratkaisu ja sehän löytyikin; Parametrit kun voi ajaa laitteeseen näppärästi tietokoneella. Laite käyttää kuitenkin teollisuudessa yleistä RS485 sarjaliikenneväylää johon ei työkuvioiden kautta tietenkään löytynyt sopivaa muunninta. Pitkän harkinnan jälkeen päädyin tilaamaan moisen aparaatin netistä. eBayn ihmeellinen maailma ei tälläkään kertaa myynyt ostajalle eioota vaan Kiinan pojat myy tehtävään sopivaa USB-RS485 adapteria hintaan 1,25€ (toimituskuluineen). Hurjaa.. Laitetta vielä odotellaan saapuvaksi perille joten jännityksellä saadaan odottaa löytyykö paketista oikeasti ko. laite, pelkät muovikuoret, vaiko tappajatorakoita.
Vacon Taajuusmuuttaja




Akselinkin valmistuminen ajatustasolta valmiiksi tuotteeksi kesti tovin. Keväällä kuitenkin sain kuin sainkin ostettua akselitarpeet paikallisesta rautakaupasta. Akseliksi valikoitui 45mm vedetty akseli joka istutetaan metallikehikkoon pukkilaakereilla. Toiseen päähän akselia tulee hihnapyörä ja toiseen päähän rakennetaan vanteen kiinnitys. Tuttavien kanssa pidettyjen muutamien aivoriihien jälkeen päädyttiin siihen tulokseen että akseliin hitsataan kiinteä laippa jota vasten vanne nojaa ja vanteen keskitys tehdään irtokartioilla ja kiristys isolla mutterilla. Aika pitkälti taidetaan puhua samanlaisesta kiinnityksestä jota käytetään useissa tasapainotuskoneissa. Rengaspajojen ammattilaiset voi korjata jos olen väärässä. Kokemus metallipuolen töistä jää kuitenkin itsellä rautasahaan ja rälläkkään joten akselin valmistuksen ulkoistin sopimusvamistajalle joka perinteisellä kaljapalkalla alkoi tehdä millimetripaperille tehtyjen piirustusten mukaista akselia. Itse akseliin sekä keskityskartioihin tarvittavat materiaalit täytyi nekin ostaa rahalla mutta laippaan tarvittavat ainekset löytyi tutun tutun tutuilta ja romukasasta. Akselille tarvittavat pukkilaakerit kävin ostamassa nekin, tällä kertaa paikallisesta Pelle Pelottoman supermarketista eli Puuilo Oy:stä. Ko. laakerit ei varmastikaan ihan SKF:n laatuun yllä mutta onneksi se näkyi myös hinnassa ja varmasti nämä 'hengetpois' -kaupan laakerit kestää koska masiinan ei ole kuitenkaan tarkoitus kiertää niinkuin formulat silloin vanhoina hyvinä aikoina ennen tätä 'pölynimuriaikakautta' vaan akselin kierrokset ovat suht rauhalliset.
Tässä akseli koneistettuna. Hihnapyörän päästä puuttuu vielä kiilaura. Keskityskartioita odotellaan.



Laakerit maalattuna moottorin sävyyn.

Voimansiirron kohdalla päädyin kiilahihnavetoon. Kauan kauan sitten oli vielä tarkoitus löytää isompi akselille tuleva hihnapyörä romukasasta ja sorvata moottoriin tuleva pyörä. Tämä kuitenkin osottautui ainakin allekirjoittaneen tuurille liian kinkkiseksi tavaksi hankkia osia joten taas oli löysättävä kukkaron nyörejä ja alettava katsella hihnapyöriä internetin ihmeellisestä maailmasta. Pieneksi pähkäilyn aiheeksi koitui kuitenkin hihnan koko. Pienet hihnat kun on pieniä ja isot taas tuppaa olemaan jäykkiä ja moottorin akselille on kuitenkin tarvetta saada suht pieni hihnapyörä. Myös välityssuhdetta piti miettiä kertaan jos toiseenkin. Taajuusmuuttaja kun ei halua lähteä ihan nollataajuudesta vääntämään vaan 'ota kiinni akselista ja särje melkein kätesi' kokeilulla vääntömomentti alkaa olla kohtuullinen vasta 10Hz:n tietämillä. Koska vanteen olisi hyvä pyöriä hyvällä väännöllä myös suhteellisen pienillä kierroksilla valikoitui pienten laskutoimitusten jälkeen välityssuhteeksi 1:5. Kaavahan menee niin että kun moottorin nopeus on 50Hz:llä 1400rpm niin vanteella se on 1400 / 5 = 280rpm joten kun painat hiekkapaperia laippaa vasten niin venttiillinhattu hakkaa sormille n. 4.7 kertaa sekunnissa. Siellä aiemmin mainitussa 10Hz:ssä nopeus on 280rpm x 0,2 = 56rpm = vajaa kierros sekunnissa. Ja jos noeputta halutaan lisää niin sadalla hertsillä vanne pyörii yli yhdeksän kertaa sekunnissa. Potentiaalia taajussmuuttajassa riittää aina 300Hz:iin asti mutta ihan heti tuota tuskin tarvitsee kokeilla. Hyrrävoimat kun on aika jänniä asioita. Pitkien pähkäilyjen jälkeen hihnaksi valikoitui 2x AX hihna. Kiilahihnojen kanssa ei ole tullut kovin paljoa pelauduttua joten mitoitus on tehty vähän mututuntumalla mutta eiköhän ne tässä käytössä kestä. Hihnoja tulee siis kaksi vierekkäin. Varmaan yksikin olisi voinut riittää mutta eiköhän se enemmän ole tässäkin tapauksessa parempi

Laitteen rungoksikin tuli piirreltyä muutama vaihtoehtoinen malli ja pikkuhiljaa kun ajatuksen kanssa mietiskeli niin kehikko alkoikin muodostua aina entistä kompaktimpaan kokoon. Loppusuoralla oli parikin vaihtoehtoa mutta toinen vei voiton tilanhyödyntämisen perusteella. Voittajaehdokas on hieman korkeampi kuin hävinnyt vaihtoehto joten nähtäväksi jää miten tukeva rakkineesta sitten loppujen lopuksi tulee vai lennättääkö ne aiemmin mainitut hyrrävoimat koko rakkinen kuuhun. Pääpiirteissään idea on kuitenkin se että kulmaraudasta tehdään pystyt joiden päälle hitsataan samasta kulmaraudasta palat suorakaiteen muotoon. Laakerit ja akseli kiinnitetään kehikon päälle, moottori ja taajuusmuuttaja päällekkäin kehikon sisään. Kehikon alaosaan hitsataan neliöputket joiden sisään työnnetään pienemmästä putkesta tehdyt irrotettavat tukijalat. Pääpiirteiset piirustuksetkin löytyy ja ehkäpä niitäkin tänne lisäilen kunhan ne saa sähköiseen muotoon. Materiaaliksi valikoitui 50x50x5mm kulmarauta sekä 50x50x4mm ja 40x40x3mm palkit. Sen verran jämerää on tuo runkotavarakin että painoa masiinalle tulee 'jonkun verran' kun ottaa vielä huomioon että moottorin painaa, akseli painaa, ja taajuusmuuttajakin painaa. Saa olla kohta pari ukkoa nostamassa kun pitää siirtää. Rungonkin osat laihdutti lompakkoa muutaman kympin verran joten ihan budjettikone tästä ei nyt sitten loppujen lopuksi tullutkaan. Osat odottelisi jo sahattuina hitsimestarin käsittelyä ja hieman malttamattomana sitä jo itseasiassa odottelenkin.
Tämmöinen masiina on siis Kajaanin suunnilla valmisteilla ja ihan harrastusprojektina tätä kasailen. Tuskin kukaan täysjärkinen tätä tähän hintaan muuten tekisikään. Pois suljettua ei ole sekään että tällä muidenkin laippoja kiillotetaan. Vinkkejä ja ideoita otetaan vastaan ja kysymyksiin vastaillaan parhaan mukaan. Myös omista kiillotuskoneista saa laittaa kuvia tulemaan. Tänks..

..jatkuu..
Edit: Kuvien linkit muutettu ja kirjoitusvirheitä korjattu