Pehmeä kulku – kauan tavoiteltu, nyt saavutettu
Herätkää!-lehden Trinidadin-kirjeenvaihtajalta
VAUNUJA käytettiin tavaroiden ja ihmisten kuljettamiseen useita tuhansia vuosia sitten Mesopotamian laaksossa. Taidokkaat puiset umpipyörät oli tehty paksuista toisiinsa liitetyistä laudoista, ja ne olivat navan kohdalta paksummat kuin kehältä. Jotkin oli jopa kehystetty metallivanteella tai niihin oli naulattu kuparinauloja. Voitko kuvitella, millaista olisi ollut matkustaa tuollaisen vaunun kyydissä? Matkustaja olisi tuntenut jokaisen pyörän tielle osuneen kiven tai epätasaisuuden ärsyttävänä iskuna. Se oli kaikkea muuta kuin pehmeää kulkua.
Sotilaat päättivät 1500-luvun paikkeilla ennen ajanlaskumme alkua, että pyöriä voitaisiin käyttää hyödyksi taistelussa. Niinpä aluksi alkeelliset ja myöhemmin hyvin tehokkaat sotavaunut ilmaantuivat taistelukentille sellaisilla seuduilla, joissa oli tasaista maata sotaliikkeitä varten. Näiden sotavaunujen pyörät olivat pian erittäin hyvin rakennettuja. Niissä oli yleensä neljä, kuusi tai kahdeksan puolaa, ja lopuksi ne oli vannehdittu metalli- tai nahkavanteilla tai naulattu nauloilla. Koska sotavaunut olivat tavallisesti kevyet, kaksi laukkaavaa hevosta saattoi tarjota matkustajalleen melko nopean kyydin maata pitkin. Sotavaunun hyökätessä maan jokaisen pienenkin epätasaisuuden on täytynyt tuntua luihin ja ytimiin asti.
Matkustajaliikenne kasvaa
Vaunuja käytettiin jossakin määrin myös matkustajaliikenteessä, mutta sotavaunuina niiden suosio säilyi vuosisatoja. Ne menettivät suosionsa sota-aseena oikeastaan vasta Rooman valtakunnan päivinä, ja niitä käytettiin suureksi osaksi enää sirkuksessa ja kilpa-ajoissa. Sinä aikana ilmaantui yhä enemmän matkustuskäyttöön tarkoitettuja ajoneuvoja. Maailmanvallan mainio tieverkosto auttoi siinä suuresti.
Tanskassa esiintyi nykyaikaisen vaunutyypin erästä varhaista muotoa. Erään tällaisen löydetyn ajoneuvon jäännökset tunnetaan Dejbjergin vaunuina. Tämän vaunun navoissa käytettiin jopa karkeatekoisia puisia vierintälaakereita.
Muutkin kansat vaikuttivat osaltaan pyörän kehittymiseen. Skandinaavit valmistivat paremman pyörän käyttämällä puisten pyöränkehien kuumana taivuttamista. Kiinalaiset näyttävät olleen ensimmäisiä kuperareunaisen pyörän valmistajia. Unkarilaiset myötävaikuttivat keskiajan jälkipuoliskolla ilmaantuneiden umpivaunujen kehitykseen. Siitä huolimatta pehmeään, mukavaan kulkuun oli vielä pitkä matka.
Uudella ajalla tapahtunut kehitys
1800-luku näki kuitenkin monia kehitysvaiheita, jotka johtivat pehmeämpään, miellyttävämpään kulkuun. Ajettaessa syntyviä iskuja oli koetettu jossakin määrin vaimentaa ripustamalla ajoneuvon kori ketjujen tai nahkavöitten varaan. Teräsjouset keksittiin vuosisadan alussa, ja niitä käytettiin sen ajan erityyppisissä vankkureissa ja ajoneuvoissa. Hieman myöhemmin keksittiin sepelipeitteiset tiet, jotka mahdollistivat verrattoman paljon mukavamman matkanteon. Mutta todellinen suuri läpimurto tapahtui vuonna 1839, jolloin Charles Goodyear otti sattumalta käyttöön rikin, joka muutti raakakumin joustavaksi aineeksi. Tämä vulkanointina tunnettu prosessi avasi tien kumirenkaiden tulolle ja teki mahdolliseksi pehmeämmän ja äänettömämmän matkanteon.
Englantilainen Robert William Thomson patentoi 1845 englantilaisissa umpivaunuissa käytetyn ilmarenkaan. Se oli pintakerroksella päällystetty kumiletku. Tällaiset ”ilmarenkaat” kestivät noin 1900 kilometriä umpivaunujen alla. Mutta yleisö ei ollut valmis ottamaan tällaista rengasta käyttöön, ja se tyytyi mieluummin täyskumirenkaisiin. Tilanne jatkui tällaisena noin 40 vuotta, kunnes John Boyd Dunlop keksi polkupyörän ilmarenkaan vuosina 1888–1889.
Ensimmäinen automobiili ilmaantui suunnilleen noihin aikoihin. Ilmarengas soveltui erinomaisesti tämän ”hevosettoman ajoneuvon” voimistuvan kehityksen ja suosion luomiin tarpeisiin. Ensimmäiset autonrenkaat muistuttivat polkupyörän renkaita, ja ne olivat vain sisältä ja ulkoa kumilla päällystettyjä yksinkertaisia kangasletkuja. Ne eivät olleet kovin kestäviä, sillä ristiinkudottu kangas aiheutti paljon kitkaa ja nopean kulumisen. Pallereunaiset renkaat ilmaantuivat vuonna 1892, ja niitä käytettiin monia vuosia joissakin autoissa. Ne olivat korkeapainerenkaita, ja vuoden 1900 paikkeilla niissä käytettiin yleensä noin 30 kilon painetta. Renkaat olivat pieniä, eivätkä ne siksi paljon pehmentäneet ajoa. Eivätkä ne olleet pitkäikäisiä, sillä aluksi ne kestivät vain noin 3000 kilometriä. Vuonna 1920 ne kestivät jo noin 16000 kilometriä. Sen jälkeen tulivat pienempiläpimittaiset teräspuolaiset ja levypyörät, joille asennettujen renkaitten poikkileikkaus oli suuri. Näissä renkaissa oli paljon vähemmän painetta. Nämä 1930-luvun alusta lähtien käytetyt ”ilmapallo”-renkaat kestivät kauemmin ja olivat paljon miellyttävämpiä. Vuonna 1957 sellainen rengas saattoi kestää jopa 50000 kilometriä suotuisissa olosuhteissa.
Miten renkaita valmistetaan
Oletko koskaan halunnut tietää, miten nykyaikainen autonrengas valmistetaan? Minulle tarjoutui tilaisuus saada se selville, kun Etelä-Trinidadissa sijaitsevan Dunlopin tehtaan johtaja järjesti minulle kiertokäynnin heidän tehtaassaan. Puhelinkeskustelu päättyi seuraavaan ehdotukseen: ”Muistakaa ottaa yllenne vanhoja vaatteita.”
Saapuessani tuotantolaitokseen oppaani kanssa tajusin heti, miksi ehdotettiin vanhoja vaatteita. Sen sijaan että siellä olisi ollut pitkä rivistö kiiltäviä koneita, kaikki näytti likaisen harmaalta ja mustalta. Miksi oli niin? No koska noki on autonrenkaan tärkeä aineosa – ja se on mustaa! Se on hienoa tomua, joka tunkeutuu kaikkialle, mitä ei suljeta.
Ohittaessani renkaitten erilaisten ainesten suuria kasoja näytti siltä, että olin rengastehtaan asemesta suuressa kemiallisessa tehtaassa. Opas selitti, että nykyaikaisen autonrenkaan valmistamisessa käytetään monia erilaisia kemikaaleja ja että näiden kemikaalien määrää ja laatua vaihtelemalla saadaan sentyyppinen rengas, joka kykenee toimimaan hyvin kuljettajan todennäköisesti kohtaamissa tieolosuhteissa. Joihinkin renkaisiin käytetään paljon luonnonkumia. Näin siksi, että luonnonkumi haihduttaa lämpöä enemmän ja myös kestää paremmin ankaraa kylmyyttä kuin synteettiset kumit. Synteettistä kumia on kuitenkin käytetty yhä enemmän siitä saakka, kun se otettiin 1930-luvulla käyttöön Saksassa ja DuPontin toimesta Yhdysvalloissa. Tämä tehdas saa rikin Englannista, noen Venezuelasta ja luonnonkumin Malesiasta, kun taas synteettinen kumi saadaan Alankomaista. Raion- ja nailonkuitu saattaa tulla Japanista, Saksasta tai Englannista. Täkäläinen autonrenkaiden valmistus on siis todella kansainvälinen hanke.
Renkaanvalmistuksen ensimmäinen vaihe on sekoittaa kaikki polymeerit ja muut yhdisteet tai kemikaalit banbury-sekoittimeksi kutsutussa valtavassa sekoituskoneessa. Seoksesta otetun ja laboratoriossa tutkitun näytteen perusteella ratkaistaan, kelpaavatko sen ominaisuudet tietyntyyppisen renkaan valmistukseen. Voidaan valmistaa sellaista kumia, joka tarttuu erittäin hyvin kosteaan tiehen, mutta joka ei ehkä ole hyvä kuivalla tiellä. Sillä voi olla suuri vierintävastus, ja se ei ehkä kestä kulutusta. Täytyy siis tehdä kompromissi. Useimmat tiet ovat märkiä osan aikaa ja kuivia muina aikoina. Seoksesta täytyy saada rengas, joka palvelee kohtuullisen hyvin vaihtelevilla tienpinnoilla. Tällä koneella valmistetaan monia erilaisia seoksia. Nyt materiaali syötetään suulakepuristimen kautta tekemään renkaan kulutuspinta ja sivut. Tässäkin tapauksessa kulutuspinnan materiaalin koostumus voi erota renkaan sivujen materiaalin koostumuksesta, jotta ne voisivat selviytyä erilaisista renkaan pyöriessä vastaantulevista tilanteista ja myös kestää aurinkoa ja sääoloja.
Tuolla on monimutkainen kone. Mitä sillä tehdään? Kangasta syötetään koneeseen, joka valmistaa kudosrunkoon tarvittavat kudoskerrokset. Moniin renkaisiin käytetään sekä raion- että nailonlankaa ja nyttemmin polyesterilankaa. Miksi pituussuuntaan tulevat langat (kankaan loimilangat) ovat paljon paksumpia ja niitä on enemmän kuin poikkisuuntaisia lankoja? Sen tarkoitus on estää renkaan pyöriessä syntyvän kitkalämmön kehittymistä. Tämä kone peittää kudokset kumilla ja leikkaa ne niin, että niistä muodostuu verkkokuvio, josta runko koostuu. Tämä on vanhin ja nykyään yleisimmin käytetty rengastyyppi. Jos leikkaisit tällaisen renkaan kahdeksi kappaleeksi ja repisit sen kulutuspinnan pois, näkisit nämä ristikkäin olevat kudokset. Tällaisten renkaiden valmistus on halvinta ja helpointa. Ne suoriutuvat hyvin tehtävästään ja kestävät monia kilometrejä, mutta eivät ole yhtä hyviä kuin eräs uudempi rengastyyppi, joka on tullut hyvin suosituksi monissa maissa.
Lyhyen matkan päässä eräs työntekijä valmistaa ristikudosrenkaita. Kudokset tulevat päällekkäin siten, että kunkin kerroksen väliin pannaan kumiliuosta. Miksi henkilöauton renkaissa on vain kaksi kudosta, kun me olemme tottuneet neljään tai kuuteen kudokseen? Mitä enemmän kudoksia on, sitä enemmän syntyy kitkaa ja sitä nopeammin rengas kuluu. Sitä paitsi nykyajan langat ovat paljon vahvempia kuin entisaikain puuvillalangat. Mitä viileämpänä rengas pyörii, sitä kauemmin se kestää. Kudokset kääritään teräslankarenkaiden, kaapeleiden, ympärille, ja muutamia vannenauhoja lisätään antamaan enemmän lujuutta siihen, missä rengas tukeutuu pyörän vanteelle. Nyt kulutuspinta liitetään runkoon, ja rengas on valmis. Valmis? Sehän muistuttaa pientä tynnyriä eikä lainkaan rengasta! Tosiaan, senhän täytyy mennä muottiin muotoiltavaksi ja vulkanoitavaksi.
Rengas tulee valmiiksi kuumuuden ja paineen avulla. Vulkanointiajan jälkeen valtavista muoteista tulee ulos tuliterä rengas. Pane merkille kulutuspinta. On olemassa monia pintakuvioita eri tarkoituksia varten. 1930-luvun alussa ilmaantui pyöreillä nappuloilla varustettu kulutuspinta, jota käytettiin ajettaessa maaseudulla kaukana valtateistä. Se poisti suuressa määrin ketjujen tarpeen. Myöhemmin tulivat suuriulokkeiset kulutuspinnat (käytettäväksi lumessa), ja sen jälkeen kulutuspintaan upotettiin volframinastoja ajon tekemiseksi turvallisemmaksi jäällä. Trinidadissa meillä ei ole jäätä eikä lunta, joten pintakuviot ovat sileämmät, ja ne tarjoavat pehmeämmän ja äänettömämmän kulun. Renkaassa on suuria kehän suuntaisia uria ja monia pieniä poikittaisia lovia eli lamelleja. Ne johtavat veden pois, niin että renkaan ote tiestä ja ajettavuus kaarteessa paranevat. Teet hyvin valitessasi ajotarpeisiisi sopivan pintakuvion, ehkä talvi- ja kesärenkaat joissakin ilmastoissa. Muista, että karkeat pintakuviot meluavat valta- tai pikatiellä, eivätkä ne kestä kunnolla jatkuvaa suurta nopeutta.
Nyt näemme, miten valmistetaan toisentyyppistä rengasta, jonka kysyntä kasvaa. Se on vyörengas, jonka kudokset ovat suorassa kulmassa renkaan kehään nähden. Vyörenkaan sivut ovat hyvin joustavat, mutta rakenteensa ja kulutuspinnan alla olevan useista ristikudoksista koostuvan vyön ansiosta sen kulutuspinta on jäykkä. Tämän ominaisuuden vuoksi se on turvallisempi rengas useimmissa ajo-olosuhteissa, ja tavallisesti se kestää tuhansia kilometrejä kauemmin kuin ristikudosrengas. Vyörenkaan valmistaminen on vaikeampaa ja siksi se on kalliimpi. Siitä huolimatta sen kysyntä kasvaa.
Kolmatta rengastyyppiä, ristikudosvyörengasta, ei valmisteta tässä tehtaassa. Se on ristikudos- ja vyörenkaan välimuoto ja on suosittu Yhdysvalloissa ja muissa maissa. Polyglas-vyörenkaassa on polyesterilangoista tehty kudosrunko ja kaksi lasikuituvyötä. Ja tietenkin on olemassa suosittuja teräsvyörenkaita.
Valmistuksen jälkeen renkaat tarkastetaan pyöreyden, tasapainon ja muiden vaatimusten suhteen. Useimmat tavaramerkillä varustetut renkaat palvelevat hyvin, jos niitä käytetään siihen tarkoitukseen, jota varten ne valmistettiin.
Tämä kiertokäynti osoittaa ihmisen kulkeneen pitkän matkan, jotta meillä kaikilla olisi mahdollisuus nauttia pehmeästä matkanteosta. Mutta se, onko matkanteko turvallista, riippuu suureksi osaksi kuljettajasta. Jotta ajo siis olisi turvallista, ihmisen tulee ostaa ajotarpeisiinsa sopivat renkaat ja hänen tulee ajaa ostamilleen renkaille sopivalla tavalla. Lisäksi täytyy välttää liiallista nopeutta, huumeita, juoppoutta ja huolimattomuutta.
[Kuva s. 13]
Laakeri
[Kuva s. 14]
Ristikudosrenkaan runko
Vyörenkaan runko
[Kuva s. 15]
Kulutuspinta
Vyöt
Säteittäiset kudokset
Kaapeli
Reunanauha
Kangasta tai kumia
Renkaan sivu
Olkapää
Lamelli
Ura