De bovenas van de Marietmolen

De bovenas is een van de meest karakteristieke onderdelen van de Marietmolen. Het is de as waarop later het bovenwiel en het wiekenkruis worden gemonteerd. Juist daardoor moest dit onderdeel niet alleen technisch kloppen, maar ook degelijk genoeg zijn om alle krachten goed op te nemen.

Voor het maken van de bovenas ben ik begonnen met een doorsnede op schaal 1:1, uitgetekend op A0-papier. Zo kon ik het model tijdens de bouw voortdurend controleren en wist ik precies waar ieder onderdeel moest komen.

Het model bestaat uit vier delen en een aparte kerndoos voor twee kernen. Het grootste deel van de as wordt opgebouwd uit een boven- en een onderhelft. Ook de voorzijde van de assekop, met de karakteristieke stervorm, bestaat uit twee afzonderlijke delen.

Het maken van het model

Ik ben begonnen met het draaien van de ronde gedeelten. Hiervoor lijmde ik telkens twee stukken kunststof tegen elkaar met een vel papier ertussen. Na het draaien konden de delen precies over die papierlaag weer van elkaar worden gescheiden. Zo ontstonden twee helften die exact op elkaar pasten.

De gedraaide delen heb ik vervolgens met elkaar verbonden met een plaat van 4 mm dik. Op deze platen kwam een driehoekig profiel. Daarna werkte ik de vorm verder af met ruggen.

Bij dit soort modellen moet je voortdurend rekening houden met de lossingsrichting. Het model moet later immers zonder beschadigingen uit het vormzand kunnen worden gehaald. Daarom moesten alle vormen zo worden opgebouwd dat ze voldoende lossing hadden.

De twee modelhelften heb ik nauwkeurig ten opzichte van elkaar gecentreerd met zogenaamde dubbels, oftewel paspennen. In de ene helft zit een pennetje en in de andere helft een passend gat. Hierdoor komen beide delen steeds exact op dezelfde plaats tegen elkaar te liggen.

Daarna konden de blokken van de assekop worden aangebracht. Ook deze werden weer voorzien van de nodige ruggen en overgangen.

Voordat de lijsten op de assekop konden worden gelijmd, moesten eerst de twee voorplaten met de stervorm nauwkeurig passend worden gemaakt en gecentreerd. Daarna konden ook de prenten voor de kernen worden aangebracht. Deze zorgen tijdens het vormen voor de uitsparingen waarin later de zandkernen komen te liggen.

Toen alle onderdelen op hun plaats zaten, heb ik de overgangen afgewerkt en de holle vormen aangebracht. Na twee lagen grondverf was het model glad afgewerkt en klaar voor de gieterij.

Het vormen in furaanzand

Voor het vormen werd het model eerst voorzien van lossingsmiddel. Daarna werd de onderhelft op een plaat gelegd.

Omdat de lijsten van de assekop vast aan het model zitten en plaatselijk tegenlossend zijn, konden deze niet zomaar uit de vorm worden gehaald. Daarom moesten eerst drie afzonderlijke zandballen worden gemaakt.

Na het uitharden werden deze met poeder behandeld, zodat ze niet aan het verse furaanzand zouden hechten.

Aan de staartzijde van de as werd een giettrechter gevormd. In de hals werden drie koelblokken aangebracht en in de bovenhelft kwam een thermische bus. Deze voorzieningen zijn bedoeld om de stolling van het aluminium te sturen en krimp zoveel mogelijk te voorkomen.

Daarnaast werd een opkomer aangebracht. Deze zorgt tijdens het stollen voor extra toevoer van vloeibaar aluminium op plaatsen waar het materiaal door krimp dreigt in te zakken.

Daarna werd de onderste vormkast gevuld met furaanzand. Na uitharding werd de kast omgedraaid en kon de bovenste helft van de vorm worden gemaakt. Ook daar moesten weer afzonderlijke zandballen worden aangebracht.

Toen beide vormkasten waren uitgehard, werd het model verwijderd. De vormholten werden zorgvuldig uitgeblazen, zodat er nergens los zand achterbleef.

De zandballen werden op hun plaats gelegd en verlijmd. Daarna konden de twee vormkasten weer op elkaar worden gezet.

Klaar om te gieten.

Omdat ik twee bovenassen wilde hebben, moest dit complete proces nog een tweede keer worden uitgevoerd.

De assen zijn uiteindelijk gegoten door Frans Geerlings en Marcel Ottenheim.

Het gietstuk uit de vorm

Na het gieten liet Frans de vormkasten afkoelen. Daarna werden ze op een trilplaat gelegd om het uitgeharde vormzand los te breken.

Vooral het verwijderen van de kernen uit de assekop bleek nog een flinke klus.

Toen de assen zoveel mogelijk van zand waren ontdaan, ben ik naar de zagerij gegaan om het overtollige gietmateriaal weg te zagen. De giettrechter en de opkomers konden er nu af.

Daarna heb ik de assen laten stralen, zodat ook de laatste resten vormzand verdwenen.

Zoals bij vrijwel ieder gietstuk waren er op verschillende plaatsen bramen ontstaan. Deze heb ik met een slijpschijf en een Dremel verwijderd.

Door slijpen en schuren verandert plaatselijk de structuur van het gietoppervlak. Omdat de meeste bramen op de assekop zaten en deze later toch geschilderd zou worden, was dat op zich geen probleem. Toch heb ik de assen daarna nogmaals laten stralen om het oppervlak weer zo egaal mogelijk te maken.

Draaien van de bovenas

Na het ontbramen bracht ik de as naar Loek van Geenen voor het draaiwerk.

Dat was bepaald geen standaard draaiklus.

Voordat de as überhaupt kon worden opgespannen, moest Loek eerst twee hulpstukken maken waarmee de as goed kon worden uitgericht en ondersteund.

Na het opspannen werd als eerste de hals van de as op maat gedraaid.

Door de onregelmatige vorm en het gewicht van de assekop ontstonden tijdens het draaien behoorlijk wat trillingen. Om die te verminderen bracht Loek twee spanbouten in de kop van de as aan.

Daarna konden de afronding naar de kop en de waterkering worden afgewerkt.

Als laatste kwam de staartpen aan de beurt. Deze werd op maat gedraaid en vervolgens op de juiste lengte afgestoken.

Het volledige draaiwerk nam ongeveer tweeënhalf uur in beslag. Een groot deel van die tijd ging zitten in het beheersen van de trillingen die door de vorm en massa van de assekop ontstonden.

De afwerking

Toen alle mechanische bewerkingen klaar waren, kon ik met de afwerking beginnen.

Eerst heb ik de as grondig gereinigd met thinner, zodat alle olie- en vetresten verdwenen. Voor het schilderwerk heb ik Hammerite gebruikt.

De assekop kreeg eerst twee lagen grondverf. Daarna heb ik de lijsten zorgvuldig afgeplakt en drie lagen rood aangebracht.

De grotere vlakken kon ik nog met een normale kwast schilderen. Voor de witte lijsten was veel meer precisie nodig. Die heb ik daarom met een klein penseel met de hand geschilderd.

Daarmee was de bovenas klaar voor montage in de Marietmolen.

Samenwerking als basis

Bij een onderdeel als dit wordt goed zichtbaar dat de Marietmolen nooit alleen door één persoon gebouwd had kunnen worden.

Ik heb het model ontworpen en gemaakt, maar voor het vormen, gieten, zagen, stralen en draaien had ik de kennis en vakmanschap van anderen nodig.

Frans Geerlings, Marcel Ottenheim en Loek van Geenen hebben ieder vanuit hun eigen vakgebied een belangrijk aandeel gehad in het uiteindelijke resultaat.

En zo geldt dat eigenlijk voor de hele Marietmolen.

Het is mijn ontwerp en mijn project, maar tegelijkertijd is het ook het resultaat van veel mensen die hun kennis, tijd, materiaal of vakmanschap hebben ingebracht.

Samenwerking is daarmee een van de fundamenten waarop de Marietmolen is gebouwd.