Monen hiotun yksityiskohdan takana on paljon pidempi tarina kuin vain yksi ranskalainen viiva ominaisuusluettelossa. Montaa kehitysvaihetta on pitänyt miettiä hyvä tovi ennen kuin työhön kannattaa edes ryhtyä.
Usein olen halunnut uusien ideoiden tarjoajille avata edes hiukan sitä pitkää oppimäärää, jonka tuloksena jokin yksityiskohta saadaan sovitettua osaksi toimivaa kokonaisuutta. Siksi tämä seuraava tarinakin on pitkä. Mutta myös rehellinen ja tosi.
Vaikeimmat kurssit: Top 4
Propeli: kun pyörä piti keksiä uudelleen
Muovin täyttämässä tietokonemaailmassa on näinkin tavallista puhaltimen osaa vaikea löytää metallisena. Palamisesta syntyvä pitkäaikainen kuumuus asettaa materiaaleille selvät rajat.
Puhallinohjain: elektroniikkataloutta
Elektroniikka on nykyään halpaa – jos sillä täyttää maailman. Jos sitä tekee vain pienelle piirille, saa varautua kysymyksiin ”Mikä maksaa?”. Itse tekemällä tietää tarkalleen mitä kotelot sisältävät ja korjaaminenkin onnistuu.
Moottorirunko: problematiikkaa potenssiin 2
Kun yrittää yhtä aikaa tehdä yksinkertaista, käytännöllistä ja varmatoimista, heittäytyy samalla varsin monimutkaiseen yhtälöön. Ja nyt koko yhtälön kertoimena on myös tuli ja lämpö.
Korokeverkko: liekkien psykologiaa
Tässä ehkä Juuvin onnistumistarina: Oppikirjaesimerkki siitä miten työ kasvattaa tekijäänsä. Hitaasti. Miten sitkeä tuleentuijottaminen tekee lopulta lepattavasta liekistä opettajan ja kehittäjäkokelaasta nöyrän oppilaan.
Propeli
Aloitetaan ilmeisimmästä.
Koska kyseessä on puhallintehosteinen puupoltin, on propeli sen yksi oleellinen osa. Tätä Juuvin osaa ei ole muokattu mitenkään originaalivaiheen jälkeen, mutta se ansaitsee maininnan siksi, että se piti kehittää erikseen Juuvia varten – metallisena. Muovisia potkureita kyllä löytyisi monessakin muodossa maailmalta. Mutta koska propeli oli lopulta tehokkuuden vuoksi saatava hyvin lähelle palopesää, sen piti kestää myös reilusti kuumuutta. Pitkiäkin aikoja.
”Miä tie ite”
Siksi lopulta päätin piirtää propelin itse. Ja jopa sen muotoiluun tarvittavat prässityökalut tein itse. Käsin. ”Rälläkällä ja Raspi-Roopella” muotoilin paksuihin propelin muotoisiin laserleikattuihin teräsosiin tarvittavan negatiivisen ja positiivisen muodon. Aivan varmasti tuota osaa voisi kehittää aerodynaamisempaan suuntaan – tehdä siitä tehokkaamman ja hiljaisemman, jyrsiä tarvittavat työkalut tarkasti cnc-koneilla. Ehkä niin tekisinkin tänä päivänä – mutta kymmenen vuotta sitten valitsin vaikeamman tien. Ja koska jo nytkin puhaltimen virrankulutus on alle 0.1A kaikilla nopeuksilla, propelin jatkokehittäminen tuntuu turhalta. Vaikka se olisikin ”siistiä”.
Myös propelin pidike vaati ylimääräistä huomiota: Koska propeli luultavimmin kuumenisi tulipesän alla varsin paljon, piti pyrkiä katkaisemaan mahdollisimman paljon lämmön siirtymistä propelin kautta myös moottorille. Siksi propelin pidike on tehty teflonista – ei mitenkään ihanteellinen materiaali sorvata näin pientä ja tarkkaa osaa, mutta se kestää riittävästi kuumuutta.
.
Puhallinohjain
Yksinkertainen puhallin syntyy periaatteessa jo sähkömoottorista, propelista ja virtalähteestä – mutta tietyllä tapaa Juuvin aivot on se ohjain, jolla puhaltimelle saadaan oikeat nopeudet palamista tehostamaan.
Originaali-Juuvin alihankintatyönä tehtävän sähköosan taakaksi muodostui hinta. Koska Juuvin tapauksessa ei ollut alkuvaiheessa (eikä myöhemminkään) millään lailla järkevää tilata piirilevyjä ja komponentteja tuhansia kappaleita, pienen sarjan vuoksi noiden sähköosien kustannukset muodostivat lopulta hämmentävän ison osan koko tuotteen kustannuksista. Ja pienenkin sarjan tilaaminen sitoi rahaa pitkäksi aikaa varastoon.
Niinpä jo toisen tilatun ohjainsarjan lähestyessä loppuaan päätin ettei ohjainta enää samalla mallilla tehdä. Tässä vaiheessa en oman terveydentilani vuoksi muutenkaan tiennyt miten Juuvin tuotanto jatkuisi, joten hetken aikaa käyttäjät elivät epätietoisuudessa saako Juuvia enää ollenkaan. Edelleen taitaa olla monilla vallalla uskomus, että Juuvin valmistus on lopetettu.
Kun itte tekee niin saa…
Lisää töitä.
Alkuperäisiä ohjaimia kuitenkin riitti vielä tuossakin vaiheessa niin kauan, että ehdin siinä sivussa keräillä voimiani ja aloin mietiskellä vaihtoehtoista ratkaisua puhallinohjaukseen. Niinpä keväällä 2019 esittelin Juuvista kolmannen evoluutiomallin, josta eteenpäin olen tehnyt myös puhallinohjaimet kokonaan itse. Näin pystyn tekemään ohjaimia pieninä sarjoina tarpeen mukaan. Tämä lisää omaa työmäärää totta kai, mutta tuotanto on siten pienempää ja hallittavampaa. Olisiko jopa ekologisempaa?
Ja toisaalta tämän ohjaimen rakenne on mielestäni paljon fiksumpi kuin alkuperäisen, koska tässä kaikki elektroniikka on valettu säältä suojaan. Lisäksi uuden ohjaimen käyttö on loogisempaa: aiemmin kaikki kolme nopeutta olivat yhden napin takana – nyt kaksi perusnopeutta I ja II toimivat selkeästi merkityllä keinuvivulla, sekä turbolle on oma pikanappi ohjainkotelon toisessa päässä.
Moottorirunko ja tukijalat
Alkuvaiheen protovillittelyjen jälkeen moottori asettui lopulta loogisesti heti polttimen pohjakartion alle – niin lähelle palotilaa kuin se oli mahdollista. Jotta tuotteessa ei olisi liikaa erillisiä osia, polttimen tukijalat oli hyvä saada jotenkin saranoitua. Polttimen runkoon ne oli kartiomaisen muodon vuoksi hankala sijoittaa – siksi ne löysivät paikkansa moottorirungon kyljistä. Alumiiiniset jalat taipuivat nippuun ja koko moottoripaketti mahtui pakatun polttimen palotilaan suojapussissa.
Käyttäjiä kertyi koko ajan lisää. Palautteet antoivat vihjeitä siitä mitä tuotteessa kannattaisi seuraavaksi kehittää.
Moottorirunko oli kuitenkin kiinni polttimen rungossa vain tiukalla kitkasovitteella. Ja koska jalat olivat pakkauskoon vaatimuksista johtuen varsin lyhyet, polttimen tukevuudesta tuli silloin tällöin kritiikkiä. Minulta itseltänikin! Vaikka toisaalta olin edelleen ylpeä jalkojen rakenteesta, olihan jo sen vaatimien työkalujen kehittäminen vaatinut paljon työtunteja.
Muutosten ennakoimaton ketjureaktio
Käytettävyyden parantaminen oli kuitenkin intohimoni, ja aloin miettiä jaloille parempaa ratkaisua. Yritin kyllä saranoida niitä polttimen pohjakartioon, mutta lopulta myönnyin selkeisiin kierreputkijalkoihin. Haittapuolena oli nyt ne kolme irrallista lisäosaa, mutta ainakin jalat olisivat tiukasti kiinni rungossa. Eikä myöskään saranointien löystymisen vaaraa olisi.
Jalkojen muokkaaminen olikin sitten odottamattoman iso muutos koko Juuvin rakenteessa. Koska koko moottorin ripustus oli rakennettu jalkarakenteen ehdoilla, moottoria kannattelevat metalliosat ja muovikotelo piti suunnitella uusiksi. Ja metalliosan suunnittelu pitää yleensä sisällään piirtämistä, mitoitusta, testiosia…jonka jälkeen tarkennettua mitoitusta, piirtämistä, uusia testiosia jne.
Pieneltä tuntuva muutos rakenteessa opetti monta asiaa lämmön liikkumisesta metallissa.
Lupaavaa tässä ideassa silti oli, että uusi rakenne tekee tuotteesta yksinkertaisemman: jatkossa pelkkä moottori roikkuu peltikehässä muovikotelon suojaamana.
Tehdessäni kesäkelissä tehopolttotestejä Juuvilla, alkoi herätä tietoisuus siitä, että lämmön liikkumiseen vaikuttavat hyvinkin pienet yksityiskohdat. Ensimmäisenä huomasin sen polttimen tukijaloista: Olin kehitysvaiheessa unelmoinut Juuviin alumiinijalkoja – ne sopisivat tyylikkäästi Juuvin harmaaseen anodisoituun alumiinikuoreen.
Homma toimikin ensimmäisissä testeissä talvihangilla – mutta säiden lämmettyä huomasin pidemmän polton aikana että alumiinijalkojen muovitulpat alkavat muuttaa muotoaan. Alumiini kerää ja johtaa niin hyvin lämpöä, että palopesän lämpö kulki alumiinikuoren kautta jalkoihin ja niitä myöten maata vasten oleviin tulppiin. Muovi alkoi sulaa – ja se näytti rumalta!
Tuo ongelma ratkesi vaihtamalla jalat ohuesta teräsputkesta tehtyihin. Teräs johtaa lämpöä juuri riittävän huonosti, että tulpat säilyvät muodossaan myös kesäkeleillä. Muutamille ehti kuitenkin lähteä messuilta jo alumiinijalat – täytyi siis käynnistää pienimuotoinen ”tuotteiden takaisinveto” myös Juuvin historiassa. Käytännössä lähetin heille vain uudet poltinjalat.
Korjausliikkeitä
Tämä havainto herätti pian mielessäni vakavamman kysymyksen…miten käy polttimen kuoressa kiinni olevalle moottorille ja sen muovikotelolle? Tajusin vasta nyt, että original-Juuvin jalkarakenne olikin toiminut samalla tehokkaana jäähdyttimenä: Kolme alumiinijalkaa ohjasivat ylimääräisen lämmön kohti maata, pois moottorilta.
Tuotekehitys on jatkuvaa pessimismiä:
Mikä voi seuraavaksi mennä pieleen?
Minulla ei ollut mitään todisteita, että moottorin kotelo tuolla koskaan sulaisi – mutten myöskään halunnut ottaa siitä turhaa riskiä: Joten nyt jo kertaalleen uudelleensuunniteltu moottorin ripustus menisi vielä kerran uusiksi! Ripustuspellin kolmeen sakaraan muotoiltiin katkaisukohta ja lisättiin peltiin kiinnitysreikiä. Ohuesta teflonista tilattiin vesileikkauksella tehdyt pienet liitoskappaleet, joiden avulla lämmön siirtymistä metalliosissa pyritään katkaisemaan.
Summa summarum: Jopas vain tulikin yksinkertaista! Tai ainakin opetus siitä että aina tulee muuttujia enemmän kuin osaat odottaa, jos muuttaa jo toimivaa rakennetta. Yhtään sulanutta moottoria ei onneksi ole tullut – ei edes basic-malleista, joissa tuota teflon-katkoa ei ole. Oliko tämä siis turha yksityiskohta? Ainakin on pelattu varman päälle ettei kenenkään reissu mene tuon takia pilalle.
Näiden poltinrunkoon ja jalkoihin liittyvien isohkojen muutosten myötä siirryttiin Juuvin evoluutiossa versioon 2.0 keväällä 2015.
Korokeverkko
Kun Juuvin lopullinen rakenne tuotekehityksen alkuvaiheessa löytyi, avautuivat myös avonaisen rakenteen monet edut: Palamisessa syntyvää lämpöä pääsi nyt purkautumaan riittävästi polttimen sivuille, joten laitteen alla oleva moottori säilyi riittävän viileänä ilman monimutkaisia suojarakenteita.
Samalla oivalsin myös keittimen ja lämmittimen selkeän eron. Kodan lämmittimelle on hyödyllistä jos se purkaa lämpöä mahdollisimman paljon ympärilleen. Siksi polttimen avonainen rakenne muuttuikin kotakäytössä tavoiteltavaksi – kun puut paloivat umpinaisen purkin sijasta avonaisessa verkkokehässä, korkeasta liekkipatsaasta säteilevä loistelämpö lämmitti heti tehokkaasti tulilla istujaa.
Ensimmäiset korokeverkot oli tehty rst-grilliverkosta. Jälleen erittäin työläs valmistustapa, koska verkko ei sellaisenaan kuitenkaan pysynyt palotilan päällä, vaan vaatii lisäksi erilaisia hitsattuja peltiosia. Mutta koska alussa oli myös iso into saada tuote markkinoille, kaikkea ei voinut hioa kerralla tehokkaaksi. Tärkeää oli käytettävyys ja luotettavuus käyttäjälle, ei vielä ensimmäisten tuotteiden kohdalla homman kannattavuus.
Alihankintafirman kanssa etsimme ensin mahdollisimman halpaa tapaa valmistaa verkkoja, mutta myönnyimme tekemään ne laserilla. Siitäkin huolimatta että sillä verkon hinta nousisi huomattavasti. Nyt pääsin kuitenkin piirtämään verkkoa vapaasti mielikuvitustani käyttäen: Laserleikkaus antoi vapaammat kädet kehittää verkkoon erilaisia lisäominaisuuksia. Ensimmäisessä verkossa oli mm. mahdollisuus taivuttaa erilliset lisäkynnet palopesän sisälle, jos joku halusi käyttää Juuvissa pienempää kattilaa.
Syvenevä tulen taju ohjaa yhä eteenpäin
Käyttökokemusten ja palotapahtuman ymmärryksen lisääntyessä syntyi koko ajan lisää oivalluksia. Koska lämmön säätely nyt pysyi alaspäin näin hyvin aisoissa, olisi täysin turvallista kasvattaa palotilan avonaisinta verkko-osaa vieläkin ylöspäin. Tällöin polttimeen saataisiin kerralla enemmän puuta, sen myötä pidempi yhtenäinen paloaika – ja tietysti enemmän tehoa. Verkoista oli siis järkevää suunnitella pinottavia. Poltinta pakatessa verkot voisi silti pakata sisäkkäin polttimen sisälle.
Ensimmäisessä laserverkossa oli alareunassa kynnet, joiden varassa se pysyi palotilan reunalla – ja samojen kynsien avulla saattoi varovasti laittaa kaksi verkkoa päällekkäin. Näillä verkoilla mentiin muutama vuosi tyytyväisenä eteenpäin. Verkon piirtäminen oli sen verran työläs urakka ettei ihan pieniä muutoksia kannattanutkaan tehdä – tarvittiin isompia oivalluksia.
Jos sama ongelma toistuu riittävän usein, hitaampikin oppii.
Kun tarpeeksi monet vaellukset polttelee ja tuijottaa tulta, ei voi olla huomaamatta toistuvia ilmiöitä – tässä tapauksessa ongelmia: ruostumaton teräs elää voimakkaasti lämpötilan vaihtelussa, joten vaikka korokeverkot olisivat sytytysvaiheessa istuneetkin tiukasti polttimen päällä, parin tunnin polttelun jälkeen ne löystyivät ja saattoivat puuta lisätessä luiskahtaa pois paikaltaan. Ja jos tässä tilanteessa poltin on täynnä palavia puita, saattaa syntyä myös vaaratilanteita. Tai vähintäänkin vaelluspäivän jälkeen väsyneenä kaikki turha värkkäily verkon uudelleen asettelussa palavan polttimen päälle ärsyttää…
Niinpä sitten korokeverkkokin sai vielä kerran uuden muodon. Kiinnityskynsiin piti saada lukitus, että ne pysyisivät mahdollisimman hyvin kiinni päällekkäin. Tämäkin muutos vaati varsin tarkkaa piirtämistä ja useamman testikappaleen. Nyt tuo rakenne on mielestäni jo aika hyvä – mutta toki vieläkin pari pientä yksityiskohtaa voisi tuotetta parantaa.
Uutta korokeverkkoa voi turvallisesti pinota vaikka kolmekin päällekkäin, ja polttaa siten jopa normaalikokoista klapia pystyssä. Toki silloin on muistettava tukea poltin hyvin, esim. keittotasolla.
Lukittuva korokeverkko tuli mukaan Juuvin versiossa 2.0 keväällä 2015. Juuvin eri kehitysvaiheista voit lukea lisää artikkelista Juuvin evoluutio.