Laminointiopppia Alvar Aallolta

Kävin viimeisimmällä maakuntamatkalla Jyväskylän Alvar Aalto -museossa, jossa on laaja näyttely Aallon elämäntyöstä arkkitehtuurin ja teollisen suunnittelun alalta. Osana näyttelyä on myös hyvä esitys Aallon laminaattirakenteiden tekniikasta. Kaikkihan nuo tuntevat, mutta kaarien tihrustamisesta huolimatta, ainakin minulle oli jäänyt epäselväksi, miten ne tuolin- ja pöydänjalat tehdään.


Halkiolaminoinnin valmistuvaiheet

Aallon kalusteissa käytetty metodi, jossa massiivipuuhun leikataan pitkittäissuunnassa halkioita muistuttaa pitkälti meidän pilssin kaarissa käyttämäämme tekniikkaa. Viiluista liimaamiseen verrattuna tämän tekniikan etuna on se, että massiivipuuhun sahatut viilut ovat toisesta päästä kiinni, eivätkä pääse liukumaan suhteensa toisiinsa samalla tavalla irtonaiset viilut. Tuloksena materiaalihukku on pienempi kuin viilulaminoinnissa.


Pitkittäin sahattu massiivupuu taipuu kiltisti tiukoillekin kaarille

Painokaarien halkaiseminen tiukoissa kaarissa on puuveneenrakennuksessa usein käytetty keino ja se esitellään muun muassa Ole-Jacob Brochin Puuvene-kirjassa. Minulle tuttuun puuvenekirjallisuuteen verrattuna Aallon oivallus on halkioiden täyttäminen sahanterän paksuisilla viiluilla. Tällöin rakenteeseen ei jää ilmataskuja, jotka heikentäisivät sitä ja keräisivät kosteutta. Tasapaksu ja kestävyysominaisuuksiltaan heterogeeninen tukirakenne on tehtäväänsä auttamatta parempi. Kisenin rimoituksessa saadun harjoituksen perusteella täyteviilujen sahaaminen ei ole suurikaan lisävaiva.

Mielenkiintoinen artikkeli kaarien laminoinnista

Veneen kunnostusurakkaa tekeville tai suunnitteleville tiedoksi: Puuvene-lehdessä on menossa mielenkiintoinen juttusarja A-vene Ali-Baban kaarien vaihdosta. Tätä aihetta on käsitelty paljon myös meidän blogissamme, ja Puuveneen juttusarja kertoo yhden mielipiteen lisää aiheesta. Sarjasta on nyt julkaistu kaksi osaa lehden numeroissa 62 ja 63 (2010/2 ja 2010/3). Numerossa 62 on myös laaja historia veneestä. Jos et ole lehden tilaaja, niin toimituksesta saa tilata irtonumeroita myös arkistosta.


A-vene L-15 Ali-Baba (kuva Jorma Rautapää)

Ali-Baba ei ole ensimmäistä kertaa telakalla, vaan veneeseen on aikaisemmin tehty muun muassa laaja kansiremontti. Yhteisen purjenumeron, suunnittelijan ja rakennuspaikan lisäksi Ali-Baba ja Kisen jakavat siis myös melko samanlaisen kunnostushistorian.

Puuveneen jutussa esitellään varsin kätevä keino tehdä kaarisabluuna kovalevynpaloista yhteen kuumaliimaamalla. Itse kaaret tehdään tammisoiroista laminoimalla. Jos veneesi kaaret ovat siinä määrin raskasrakenteisia tai veneen muodot niin jyrkkiä, ettei kaaria voi tehdä höyryttämällä, suosittelen ehdottomasti tutustumista tähän juttusarjaan. Artikkeleissa työvaiheet on kuvattu ja kuvitettu hyvin ja menetelmässä on muutamia hyviä oivalluksia, jotka olisivat auttaneet meitäkin.

Rinnakkaislaminointi

Olin miettinyt rinnakkaislaminoinnin mahdollisuuksia jos aikaisemmin, mutta keväällä 8mR Windyn työmaalla käydyssä keskustelussa kuulin ensimmäisen kerran, että tekniikkaa on oikeastikin käytetty. Meille tieto tuli liian myöhään, mutta ehkä tämä ratkaisu voisi helpottaa jotain toista kunnostusprojektia. Tässä lyhyesti esittely rinnakkaislaminointiin, niin kuin minä olen sen ymmärtänyt.


Voisiko laminointi onnistua näin?
Punainen on veneen alkuperäinen kaari, vihreä on sen rinnalla laminoitava uusi kaari ja keltaisella on kuvattu L-kirjaimen muotoiset tuet, jotka ruuvataan kiinni vanhaan kaareen. Uuteen kaareen tulevaa puristusta voi liimauksen aikana vielä entisestään vahvistaa lyömällä tukien ja uuden kaaren väliin kiilat. Pelkästään ruuveilla kiristämällä puristuksesta tuskin saa riittävää.

Tämän menetelmän ideana on, että laminointi voitaisiin tehdä paikallaan veneessä, jolloin uuden kaaren istuvuus saadaan mahdollisimman hyväksi. Liimauksessa käytetään hyväksi purettavia rakenteita, siis vanhoja kaaria, jolloin säilytettäviin osiin ei jäisi mitään jälkiä. Luonnollisesti tämä menetelmä ei sovi joka paikkaa, esimerkiksi kohtiin, joissa veneen runko muuttaa voimakkaasti muotoaan. Tällöin vieressä laminoitu kaari olisi joka tapauksessa liian eri muotoinen sopimaan vanhan kaaren paikalle. Silti tällä tavalla voisi saada suurimman osan veneen kaarista laminoitua helposti paikallaan veneessä ja, näin ollen, mahdollisimman vähällä sovittamisella.
Jos tiedätte käytännön esimerkkejä rinnakkaislaminoinnin käytöstä, niin niistä olisi hauska kuulla.

Suunnitelmat muuttuivat

Olemme jo useammassa artikkelissa pohtineet jigissä laminoinnin ja paikallaan laminoinnin etuja ja haittoja, ja tarkoituksena on ollut koko ajan kokeilla paikallaan laminointia pilssin sisarkaarien kanssa. Tärkein syy siihen, että valitsimme paikallaan laminoinnin pilssin kaarien tekemiseen oli jigissä laminnoista saadut huonot kokemukset.

Tämän suunnitelman mukaisesti aloitimme jonkin aikaa pilssin kaarien laminoinnin, mutta muutaman kokeilukappaleen perusteella voidaan todeta, ettei paikallaan laminointikaan aivan autuasta touhua ole.


Kaarien paikallaan laminointi

Puristukseen käytettiin aikaisemmin paikalla olleita lyhyitä laminoituja kaaria, joilla saatiin hyvä puristus koko pilssin kaarteen matkalle. Yllä olevassa kuvassa osa puristimista on jo purettu, tärkeimpänä vanhan kaaren puolessa välissä ollut iso puristin, joka puristi laminoitavat viilut koko palteen matkalta. Kaaren yläreunassa näkyvä vaalea pystyasennossa oleva mäntyrima on tuettu kannen rakenteisiin ja puristaa laminoitavien viilujen päät yhteen.

Itse paikallaan laminointi ei ole kovinkaan vaikeaa. Riittävällä määrällä puristimia ja erilaisia puristusvirityksiä saimme noin kolmemilliset viilut liimattua toisiinsa ilman suurempia ongelmia. Suurin vaikeus syntyy siitä, että viilujen oli oltava näin ohuita, jotta ne voitiin kylmälaminoida ongelmitta paikoilleen. Koska liimaiset viilut ovat kohtalaisen liukkaita, niitä voitiin liimata vain muutama kerrallaan, tai tarkemmin, ensin kolme, sitten kaksi lisää ja lopuksi vielä kaksi. Seitsemän viilua oli vähemmäismäärä, jotta lopullisella kaarella olisi tarpeeksi paksuutta ruuveja varten.


Laminointijigi pilssissä, vaaleat stringerit antavat oikean muodon

Tätä ongelmaa ei olisi, jos pilssin kaari olisi loivempi, joten toisenlaisiin sovelluksiin paikallaan laminointi voisi sopia hyvinkin. Olisimme voineet myös taivuttaa kaaret ensin paikalleen märkinä ja antaneet niitten kuivua muotoonsa, tai höyryttää ne, mutta loppujen lopuksi tämä ei olisi vähentänyt työvaiheita, vaan ainoastaan nopeuttanut jonkin verran itse liimausta.

Paikallaan laminointiin liittyy myös paljon alustavia työvaiheita ja viimeistelytöitä, joita emme olleet tulleet aluksi ajatelleeksi. Paikallaan laminointia varten oli rakennettava pitkittäiset tukirimat avoimeen pilssiin, joiden mukaan kaaret laminoitiin. Lisäksi, kun kaikki kolme liimauvaihetta olisivat valmiit olisi kaaret pitänyt vielä höylätä tasalevyisiksi ja siistiä.

Uusi suunnitelmamme on höyryttää pilssin kaaret saarnirimasta, mutta sillä erolla alkuperäiseen rakenteeseen, että halkaisemme rimat paksuussuunnassa yläpäästään, siltä matkalta, miltä ne asettuvat pilssin kaarteeseen ja asetamme ne osan matkaa rinnakkain kyljille nousevien kaarien kanssa. Yksi ja sama kaari ei siis mene partaalta pilssiin. Ajatuksenamme on, että höyryttämisessä on vain yksi työvaihe, jonka jälkeen kaaret ovat paikallaan ja pilssin laudoitus voidaan laittaa paikalleen. Lisäksi viimeisteleviä työvaiheita ei tarvita, kaarista tulee samantien tasaleveitä ja reunojen pyöristykset voidaan tehdä suoraan puutavaraan. Toivottavasti pilssiremontti saadaan nopeammin valmiiksi tällä tavalla.

Puuvenerakennuksen perusoppikirjan kirjoittajan, Ole-Jacob Brochin ohjeen mukaan rimojen odotetun kestävyyden voi laskea kaavasta K = r / d, jossa K on kestävyys, r on taivutettavan kaaren säde ja d on riman paksuus. Tavoiteltava K:n arvo on yli 14 ja optimi on yli 20. Useimmissa rakenteissa kaaren säde on vaikea määrittää tarkasti, mutta arvioimme, että Kisenin pilssin kaari on tiukimmillaan noin 125 mm. Kisenin painokaaret ovat noin 21 mm paksuja, joten halkaistuna ne ovat noin 2 x 9 mm (sirkkelin terän paksuus on noin 3 mm). Tällöin K:n arvoksi saadaan (125 / 9 =) 13,8, toisin sanoen aivan kestävän rakenteen minimi.

Kuvavaa on, että alkuperäisten kaarien K < 6, tältä pohjalta ei ole lainkaan yllättävää, että Kisenin alkuperäiset pilssikaaret olivat katkenneet jo 1960-luvun alussa. Kisaveneitä ei aikoinaan rakennettu kestämään vaan veneiden ja mittaluokkien nopea vaihtuminen nähtiin osana lajin kehitystä.

Rakennekaaret paikallaan

Viime viikonloppuna saimme jälleen ison porukan työmaalle. Paikalle saapui myös Kisen-projektin ensimmäinen vapaaehtoinen, Timo L. Useamman käsiparin ansiosta saimme työmaan jaettua kahtia, niin että toinen kaksikko keskittyi rakennekaarien kiinnittämiseen ja toinen peräsimen uusimiseen.


Lauri iskee rakennekaaret kiinni

Rakennekaaria on liimailtu, höylätty ja soviteltu jo tuskallisen kauan, joten oli suunnattoman helpottavaa, kun työ vihdoin eteni siihen vaiheeseen, että ne saadaan lopullisesti paikalleen. Viimeiset pari työpäivää ovat menneet liimatessa rakennekaarien kölitukkeja kiinni itse kaariin. Nyt rakennekaaret ovat yhtä kiinteää kokonaisuutta styyrpuuriin partaasta paapuuriin partaaseen.


Rakennnekaarien istuvuus saatiin lopulta oikein hyväksi

Kisenin rakennekaarissa näkyy veneen pitkä historia. Veneessä on alunperin ollut kolme paria rakennekaaria keulassa, joista jokaisessa rustiraudat vanttien jatkona. Kun saimme veneen haltuumme oli etummainen rustirautapari poissa käytöstä, ilmeisesti vain vanhassa puumastossa oli ollut kolmet vantit. Näin ollen emme asentaneet kuin ainoastaan takimmaiset kaksi rustirautaa veneeseen nyt kunnostuksen yhteydessä.


Rakennekaaret kiinnitetään pultein ja ruuvein runkoon

Nyt veneen kaikki kaaret, sekä painokaaret että rakennekaaret, ovat paikallaan ja runko on valmis kansikaaren kannattimien asentamista varten. Toivomme pääsevämme tähän hommaan jo viikon loppupuolella.

Sokkona kohdalleen

Kisenin keulanpuoleiset rakennekaaret ovat tuottaneet meille tähän mennessä jo monenlaista murhetta. Yhdeltä puoleltaan ne täytyi sovittaa veneen kyljen muotoon mahdollisimman tarkasti ja toiselta puoleltaan ne oli muotoiltava rustirautojen mukaan. Tämä vielä onnistui, vaikka olikin koko lailla työlästä, mutta viimeisenä niittinä oli kaariin porattava pultinreiät niin, että ne menevät läpi kylkilaudoissa jo olevista ruuvin rei’istä suoraan rustirautojen reikiin.


Tappi ja terä kohdistettuina

Ensin yritimme tehdä tämän käsivaralla käyttämällä ohjausviivoja ja erilaisia ohjureita, mutta tulos jätti koko lailla toivomisen varaa. Lopulta keksimme tavan porata kappaleen läpi määrätystä pisteestä toiseen, sokkona.


Alapinnan merkki

Aivan aluksi asetimme rakennekaaret paikalleen veneen kylkeä vasten ja kiinnitimme rustiraudan sen päälle ruuvipuristimella. Sitten porasimme noin kahden millin syvyiset merkit sekä kylkilautojen valmiiden ruuvinreikien, että rustiraudan reikien kohdalle.

Tämän jälkeen rakensimme pystyporakoneeseen tukin, johon asensimme pystysuoraan porattuun reikään pienen metallitapin, joka on paksuudeltaan samankokoinen kuin aikaisemmin poratut merkit.


Alapinta kohdallaan porauspukissa

Seuraavaksi säädimme pystyporakoneen niin, että ala-asennossa poranterä koskee juuri ja juuri tukkiin asetetun tapin päähän.


Ylämerkistä mennään läpi

Seuraavaksi asetimme porattavan kappaleen alapinnan merkin (A) tapin päähän, jonka jälkeen porasimme kappaleesta läpi yläpuolella näkyvästä merkistä (B) alkaen.


Lankusta paistaa valo

Edellyttäen, että poranterä on niin paksu ja porakoneen runko niin jäykkä, ettei terä pääse kääntymään, menee terä aina nätisti merkistä toiseen, vaikka reikää ei porattaisikaan pystysuoraan kappaleesta läpi, vaan voimakkaastikin kulmassa, kuten rakennekaarten tapauksessa.

Rakennekaarien sovittaminen

Kuten aikaisemmin mainittu, erillään laminoidut rakennekaaret vaativat melko lailla sovittamista. Tämän touhun myötä sovittaminen alkaa nyt sujua jo varsin mukavasti. Kirjoitan tässä lyhyesti sovittamisen eri työvaiheista, niin kuin se minusta sujuu parhaiten.

Aluksi sovitan rakennekaaren sen reunan tasoon kyljen kanssa, jolle lopullinen viiste tulee tehdä. Veneen keulanpuolella tämä on kaaren etureuna ja peränpuolella vastaavasti takareuna. Kun tämä reuna on tasossa ja kaaren molemmat reunat kutakuinkin yhtä paksut päästään tekemään varsinaista viistettä.


Lovi näkyy tummana varjona laidan ja kaaren välissä

Ainakin Kisenissä tarvittava viiste vaihtelee kyljen eri osien välillä. Useimpien rakennekaarien kohdalla viiste pohjassa on loivempi kuin palteen tai kyljen kohdalla. Arvioimalla, tai tarvittaessa mittaamalla, lovi kaaren ja kyljen välissä vielä sovittamattoman reunan puolella saadaan tarvittava viisteen määrä.

Viistettä tehdessä olen kirjannut tämän loven korkeuden kaaren jo sovitetulle reunalle milleinä parinkymmenen sentin välein, jonka jälkeen viiste piirretään näiden ohjeiden mukaan niin, että kynä nojaa piirrettäessä jatkuvasti veneen kylkeen. Etenkin perinteisellä timpurinkynällä terän korkeutta on oikein helppo säätää vaikka lennossa.


Tarvittava viiste piirretään jo sovitettuun reunaan

Kun viiva on piirretty, höylätään jo sovitetusta reunasta pois piirrettyyn viivaan asti ja, a vot, kaari istuu kuin nakutettu. Monen, monen toiston jälkeen tuntuu siltä, että kaikkein vaikeinta rakennekaarien sovittamisessa on uskaltaa höylätä kerralla piirrettyyn merkkiin asti.

Monesti usko on loppunut kesken ja kaarta on tullut sovitettua välillä ja uusia viivoja piirrettyä, mutta siitä huolimatta lopullinen muoto on ollut kerta toisen perään tarkalleen ensimmäisen viivan kohdalla. Etenkin silloin kun sovitus on tehty veneessä ja muokkaus sisätiloissa on siirtymisiin ja sovittamisiin hukkaantunut paljon aikaa aivan turhaan.

Kaikki painokaaret paikallaan!

Saimme eilen viimeiset painokaaret paikalleen ja jo toukokuussa alkaneen työvaiheen viimein päätökseen. Kaarien vaihtaminen osoittautui lopulta monella tapaa vaikeammaksi ja vaativammaksi projektiksi kuin arvelimme, mutta nyt se on tehty. Uudet kaaret ovat hohtavan vaaleita mahonkikylkeä vasten, Kisen näyttää nyt oikein juhlavalta.


Painokaaren asettaminen

Yllä olevassa videossa näkyvät kaikki painokaaren asettamisen työvaiheet ja kaaren vääntämiseen vaadittava voima. Kaiken kaikkiaan saarni taipuu helposti, mutta sen painaminen tarkasti muotoon ja pitäminen paikallaan sillä aikaa kun kaari ruuvataan rungon ulkopuolelta noin kolmellakymmenellä ruuvilla paikalleen on silti kovan työn takana. Ylimääräinen pituus laidan yli auttaa taivuttamisessa paljon, mutta juuri tämän nimenomaisen kaaren kanssa sitä etua ei ollut, koska kaari on yksi veneen pisimmistä.

Kaaren painaminen ja paikalleen kiinnittäminen kestää hiukan kolmatta minuuttia. Mutta jälleen kerran alustavat työt pidentävät vaadittavaa aikaa melko lailla. Sen sijaan hiukan yllättäen esimerkiksi pasun keittäminen ei kestänyt talvella juuri lainkaan pidempään kuin kesällä ja kaaret taipuivat yleisesti ottaen helpommin kuin aikaisemmin. Emme oikein tiedä johtuiko tämä siitä että uusi erä saarnea olisi ollut tuoreempaa, vai säilyttivätkö kaaret paremmin kosteutensa talvisessa ilmassa.

Joka tapauksessa meillä on vielä pari rakennekaarta vielä kiinnitettävänä. Niiden jälkeen pääsemme sovittelemaan kansikaaren kannattimia ja siitä hiljalleen rakentamaan kantta. Kurjaa vain, että kaikki nyt edessä olevat työvaiheet vaativat liimaamista ja, kuten aikaisemmin mainittu, nyt on kaikkein huonoin mahdollinen aika siihen.

Silti, oikein hauskaa uutta vuotta kaikille!

Laminoi helpommin

Nyt kun meillä on kokemusta jo useamman rakennekaaren laminoinnista, on ehkä hyvä aika vetää muutamia johtopäätöksiä. Kaiken kaikkiaan laminoidun kaaren istuvuuden kannalta paras ratkaisu on useimmiten paikallaanlaminointi. Tällä tavalla kaari saadaan parhaiten istumaan rungon muotoon. Alunperin yksi syistä, miksi päätimme tehdä rakennekaaret jigissä eikä paikallaan laminoiden, oli se, että ajattelimme kaarien tukemisen olevan mahdotonta kun veneessä ei ole kantta, jota vasten kiilata liimattavana oleva kaari. Mutta kuten yllä olevasta linkistä näkyy, ratkaisu tähänkin olisi ollut olemassa.

Toisaalta, paikallaanlaminointi sopii parhaiten kohteisiin, joissa rungon jäykkyys on riittävä ja vaihdettavana on vain joitain kaarista. Muussa tapauksessa laminoitavien kaarien painaminen kylkeä vasten saattaa muuttaa rungon muotoa. Jos olisimme malttaneet rakentaa väliaikaisen kansikaaren Kiseniin, niin ettei runko olisi päässyt levenemään, ja purkamaan rakennekaaret yksi kerrallaan, niin että vanhat kaaret olisivat tukeneet runkoa uutta kaarta laminoitaessa, olisi paikallaan laminointikin saattanut onnistua. Tämä olisi säästänyt paljon vaivaa kaarten sovittamisessa.


Jigissä laminoinnin vaihtoehdot, yllä sisäkaari ja alla ulkokaari

Joka tapauksessa päädyimme siis laminoimaan kaaret jigissä. Kuten aikaisemmin mainitsimme, jigissä laminoinnissa on tärkeää ottaa huomioon se, että laminoitu kaari aukeaa jonkin verran jigistä irroitettaessa. Tämän arvioinnista puhuimme tarkemmin aiemmassa kirjoituksessa.

Yleisesti jigissä laminoinnissa on kaksi vaihtoehtoa, laminointi ulkokaareen, jolloin muotti on sillä kaaren puolella, joka tulee veneen kylkeä vasten, ja toisaalta laminointi sisäkaareen, jolloin muotti jää kaaren sisäpuolelle.

Valitsimme alun perin menetelmäksemme laminoinnin ulkokaareen, koska ajattelimme, että näin saisimme paremmin istuvia kaaria. Näin useamman kaaren sovittamisen jälkeen alkaa olla melko selvää, ettei laminoitujen kaarien istuvuus joka tapauksessa ole niin hyvä, että muotin sijainnilla suhteessa kaareen olisi suurempaa merkitystä.

Kaaren aukeamisen ja toisaalta vanhan kaaren kiertymän ja rungon viistouden vuoksi jigissä laminoidut kaaret vaativat joka tapauksessa rankasti sovittamista ennenkuin ne asettuvat lepäämään paikoilleen. Tästä syystä laminoinnissa on mahdollisesti istuvuutta tärkeämpää ajatella laminoinnin helppoutta. Ja tältä osin sisäkaareen laminointi on selvästi parempi vaihtoehto.

Ulkokaareen laminoitaessa kaari painetaan keskeltä muottiin samalla kun kaaren molemmat päät ottavat kiinni muotin reunoihin. Kaaren painaminen tästä asennosta muottiin vaatii paljon voimaa ja on melko altis viilujen liukumiselle pois paikoiltaan. Koska kaari puristetaan muottiin yhdellä kertaa koko mitaltaan tarvitaan kaaren keskiosan liimaamiseen huomattavan paljon puristusvoimaa. Tästä johtuen meiltäkin meni yksi kaari pilalle, viilut eivät yksinkertaisesti liimaantuneet toisiinsa kaaren keskiosan kohdalta, koska puristusta oli liian vähän.

Sisäkaareen laminoitaessa kaaren toisen pään voi kiinnittää jigiin liimapuristimella (yllä olevassa kuvasssa näkyvä punainen neliö) ja sen jälkeen taivuttaa kaaren muottiin. Näin ollen kaari taivutetaan ikään kuin vaiheittain ja kullakin hetkellä kaarta taivutetaan vain yhdestä päästä. Tällä tavalla taivuttamisesta syntyvä jännitys jakautuu tasaisemmin koko kaaren matkalle ja myös itse taivuttamiseen tarvitaan vähemmän voimaa. Kaaren voi kiinnittää muottiin liimapuristimilla sitä tahtia kun kaarta taivutetaan, joten myös käsipareja tarvitaan vähemmän.

Kisenissä vielä jäljellä olevat laminoitavat kaaret laminoidaan paikallaan, mutta muussa tapauksessa kaaret laminoitaisiin takuuvarmasti nimenomaan sisäkaarella olevaan muottiin. Samaa suosittelen kaikille kaarilaminointihommiin ryhtymistä suunnitteleville!

Puutavaran valinnasta

Viime viikonloppuna jouduimme jälleen pohtimaan puumateriaalien ominaisuuksia. Alkuperäinen suunnitelma oli tehdä sekä rakennekaaret että pilssin kaaret saarnesta, kuten painokaaretkin. Materiaalin saatavuusongelmien vuoksi pääsyimme kuitenkin tekemään rakennekaaret aikaisemmin hankkimastamme männystä. Tästä saatujen hyvien kokemusten myötä päätimme käyttää mäntyä myös pilssin kaarissa. Pilssin kaaret suojataan joka tapauksessa pohjamaalilla, joten niiden pitäisi kestää kohtalaisen hyvin.

Viikonlopun aikana koettiin sekä onnistumisia että vastoinkäymisiä liittyen näihin päätöksiin. Kaiken kaikkiaan raakapuutavarasta sahatut kuusimilliset lamellit taipuivat paikoilleen oikein hyvin. Ainoa ongelma oli, että viilut olivat niin paksuja, ettei viittä lamellia saanut taivutettua kerralla paikalleen. Toisaalta, vaikka ne olisivatkin taipuneet, olisi liimaaminen saattanut osoittautua toivottomaksi säheltämiseksi. Näin ollen työ ei todennäköisesti olisi lopulta ollut sen helpompaa.


Männystä laminoituja rakennekaaria

Yllättävän havainnon teimme lauantaina, kun perjantaina sahatut ja päivän sisätiloissa olleet lamellit napsuivat taivutettaessa poikki yksi toisensa perään. Ilmiselvästi ohuet lamellit kuivuivat huoneilmassa hyvin nopeasti ja riittävä kosteus oli väistämätön edellytys onnistuneelle taivutukselle. Siirsimme vanhat lamellit ulkosäilytykseen ja sahasimme ulkona säilytetystä tuppeen sahatusta lankusta uudet tilalle. Ensi kerralla kokeilemme laminoida näitä vanhoja kaaria, jolloin näemme onko ulkotilojen ilmankosteus riittävä vai auttoiko taivutuksessa myös paksuun lankkuun varastoitunut kosteus.

Saman aikaisesti aloitimme pilssin kaarien laminoinnin nelimillisillä mäntyviiluilla. Liotimme viiluja vuorokauden huoneenlämpöisessä vedessä ennen laminointia ja tulokset olivat hyvin rohkaisevia. Kaaret taipuivat pilssin ja kyljen välisen, varsin tiukan, palteen yli ongelmitta. Päivän päättyessä jätimme kaaret kuivumaan. Seuraavana telakkapäivänä pääsemme katsomaan ovatko lamellit kestäneet paikallaan ja miten ne pitävät muotonsa irroitettaessa. Jos suinkin muistamme, mittaamme samalla kaaren säteen, jonka ympäri lamellit nyt taivutettiin. Ehkä joku muu on tekemässä samanlaista projektia ja tästä tiedosta voi hyvinkin olla apua.

Sovittelua, höyläystä ja asettelua

Kiitos syyslomakauden olemme tällä viikolla saaneet melkein seitsemän täyttä työpäivää telakalla, ja tulosta on tullut samalla mitalla. Pääosin työt ovat jatkuneet samoilla linjoilla kuin viime kerralla - viikon teemana ovat siis olleet rakennekaaret. Höyläpenkit ja puristimet ovat olleet kovassa käytössä kun olemme pakertaneet uutta rankaa Kisenille.


Puristimia rivissä, rakennekaari liimauksessa

Aikaisemmin saimme jo viisi kaarista liimattua valmiiksi ja tällä kerralla työ jatkui niiden sovittamisella runkoon. Kuten jo todettu, vanhat kaaret olivat paksuja painokaaria, joten ne olivat asettuneet rungon mukaan melko eri tavalla kuin miten laminoidut kaaret suostuvat asettumaan. Tästä syystä jouduimme työstämään kaaria oikeaan muotoon melko paljon.

Kylmälaminoimme rakennekaaret noin viidestä kuuden millimetrin viilusta. Tämä ei sujunut aivan vaikeuksitta. Käyttämämme D4-polyuretaaniliima on epoksia elastisempaa ja sallii selvästi runsaamman liikkuvuuden lamellien välillä. Tästä syystä kaariin viritetty kaari aukeni useita millejä kaaren molemmista päistä. Lisäksi monet malleina käytetyistä vanhoista kaarista olivat murtumaisillaan, joten on mahdollista että niistä piirretyt jigit eivät myöskään olleet aivan tarkkoja.


Kaaren esijännitystä liimausvaiheessa

Ensimmäisistä kaarista saadut opit otettiin heti käyttöön laminoitaessa vielä keskeneräisiä kaaria. Viimeiset kaaret esijännitimme asettamalla ylimääräisen lamellin jigin kulmarautojen ja liimattavien viilujen väliin kaaren päissä. Näin liimattava kaari on jigissä päistään muutaman millin liian tiukalla kaarella, mutta asettuu jigistä irroitettaessa ennemmin oikealle kaarelle, kuin sen yli. Reilun puolentoista metrin kaarilla riittävä esijännityksen määrä oli noin neljä-viisi millimetriä kaaren molemmissa päissä. Tällä tavalla kaarten istuvuus oli heti jigistä poistettaessa merkittävästi alkuperäistä laminointitapaa parempi.


Vahvikekappale kaaren yläpäässä

Koska ensimmäisen sarjan kaaret aukenivat jigistä irroitettaessa täytyi niistä höylätä melkolailla paksuutta pois, jotta ne istuisivat paikalleen. Lisäksi kaariin oli höylättävä viisteet, jotta ne asettuisivat tasan kyljen kanssa koko leveydeltään eikä ainoastaan joko keulan- (keulassa) tai peränpuoleiselta (perässä) kulmaltaan. Etenkin keulan etummaisten rakennekaarten kohdalla viiste oli usemman millimetrin. Sovituksen seurauksena osasta kaarista jouduttiin höyläämään jopa yli kolmannes paksuudesta.


Viimeistelty vahvikekappaleen liitos

Rakennekaarien hyvä istuvuus on ensiarvoisen tärkeää, koska ne ottavat vastaan sekä suuren osan veden voimasta, että myös mastosta vanttien kautta välittyvät voimat ja välittävät nämä edelleen runkoon. Näin ollen oli tärkeämpää saada kaaret istumaan hyvin, kuin huolehtia tarvittavasta työmäärästä. Toisaalta, koska kaariin on saatava sovitettua kölitukit alapäähän ja rustiraudat yläpäähän vahvistimme osaa eniten muokatuista ylimääräisillä viiluilla.

Lisäksi Lauri aloitti kölitukkien tekemisen ja sai lopulta melkein kaikki keulan uudet tukit valmiiksi. Irroitimme myös perän rakennekaaret ja laitoimme uusien kaarien ensimmäiset viilut liimaukseen. Aloittelimme myös pilssin kaarien laminointia.

Rakennekaarien laminointi

Eilen saimme työmaalle vähän isomman porukan, mukana olivat Lauri, Eero ja minä. Työvoimaa oli siis vaihteeksi reilusti, ja vastaavasti työtkin edistyivät kivasti. Jatkoimme jo viime kerralla alustetusta työvaiheesta, rakennekaarien uusimisesta.


Lauri pätkii mäntylankkua rakennekaarien materiaaliksi

Hankimme aikaisemmin rehdin satsin tuppeen sahattua mäntylankkua kansikaarien kannattimia ja kansikaaria varten (tarkemmin - ostimme, kuititkin on), ja arvelimme siitä riittävän mainiosti myös Kisenin rakennekaariin. Lankku on reilut 35 mm paksuudeltaan, joten höyläyksenkin jälkeen paksuus riittää hyvin lamelleiksi.


Ensimmäistä testilamellia sahataan höylätystä lankusta

Sahasimme aluksi yhden koelamellin höylätystä lankusta ja koetimme taivuttaa sen vanhan rakennekaaren muotoiseksi. Ensimmäinen yritys oli 6 mm, ja viilu taipui muotoonsa helposti. Näin ollen päätimme tehdä uudet kaaret viidestä yhteenliimatusta kuuden millimetrin viilusta. Tällä tavalla uskoimme saavamme kaaret laminoitua kerralla ja toisaalta lopullisen paksuuden samaksi kuin vanhoissa kaarissa. Tämä oli tärkeää, koska vanhat rustiraudat tulisivat sopimaan vain vanhojen kaarien mittoihin.


Eero tekee jigejä vanhoista rakennekaarista

Muotit laminointiin teimme ylijäämävanerista ja tavallisista kulmaraudoista, jotka ruuvasimme vaneriin kiinni muutamalla ruuvilla. Piirsimme aluksi kaaren levyyn ja kiinnitimme sitten kulmaraudat vanhojen kaarien mukaan, niin että muoto säilyisi mahdollisimman tarkasti. Vanhat kaaret oli taivutettu höyrytetystä saarnesta, joten niissä oli melko paljon kiertoa koko mitallaan. Tästä syystä tarkkoja kopioita on mahdoton tehdä laminoimalla, vaan uudet kaaret saa istumaan vasta höyläämällä niihin sopivan viisteen kyljen kulman mukaan. Siksi jäljensimme tässä vaiheessa vain vanhojen kaarten ulkoreunan.


Rakennekaaret liimauksessa

Kun kaikki tarvittavat lamellit oli sahattu ja jigit valmiiina pääsimme viimein liimaamaan. Käytimme D4-polyuretaanipuuliimaa, joka kestää hyvin vettä, on helppo levittää ja on edullisempaa kuin epoksiliimat. Jotta liimattavat kaaret eivät jäisi kiinni jigeihin teippasimme levyn kulmarautojen ja kaarien alta kirkkaalla teipillä, niin että kaarien linjat kuitenkin näkyvät teipin läpi.

Liimatessa selvisi ettei kaikkia viittä lamellia pystynyt taittamaan kerralla paikalleen, niin ettei lamellien väliin jäisi rakoja. Tästä syystä liimasimme ensimmäisellä kerralla vain kolme lamellia ja jätimme kaaret kuivumaan. Viimeiset kaksi lisäämme kuhunkin kaareen seuraavana telakkapäivänä.

Rakennekaaret

Viime viikonloppuna kävimme jälleen veneellä. Tällä kertaa työlistalla olivat keulan rakennekaaret. Kisenissä on neljä paria rakennekaaria, kolme edessä vanttien kohdalla ja yksi pari istumalaatikon takana. Keulan rakennekaarissa on lisäksi teräksiset L-kaaret, joihin vanttiruuvit kiinnittyvät.

Rakennekaaret ovat reilusti painokaaria tukevampia, noin 30 x 30 milliä, silti niistäkin puolet oli poikki. Lisäksi kyljen palteesta alaspäin kaaret olivat selvästi irti pohjasta ja lähes kaikki niissä olleet ruuvit olivat poikki. Teräksiset rustiraudat oli niitattu kyljestä läpi, ja tähän käytetyt niitit olivat kestäneet selvästi paremmin.

Seuraavalla kerralla tarkoituksena on tehdä nyt irroitetuista kaarista jigit ja höylätä uusiin kaariin tarvittava puutavara valmiiksi. Suunnittelimme tekevämme laminoidut rakennekaaret männystä. Todennäköisesti höyrytämme kaaret ensin, laminoimme ne sitten paikalleen ja lopulta liimaamme lamellit D4-tyyppisellä polyuretaanipohjaiselle venepuuliimalla.

Kun rakennekaaret, vielä jäljelläolevat noin parikymmentä painokaarta ja pilssin sisarkaaret ovat valmiit saadaan jo toukokuussa aloitettu kaarienvaihtourakka viimein päätökseen. Tähän työhön menee varmaan vielä pääosa syksyn työpäivistä. Sen jälkeen voidaan jatkaa siitä mihin työ keväällä jäi. Seuraavaksi on vaihdettava perästä lahonneet laudat ja aloitettava kansikaaren kannattimien rakentaminen.