Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva
Bakalářská práce OBNOVA HORIZONTÁLNÍ RÁMOVÉ PILY ZE SLOUPNICE
Příloha – textová část Samostatná příloha – výkresová část
2006/2007
Aleš Solař
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Obnova horizontální rámové pily ze Sloupnice, zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne 2.5.2007
................................................... podpis
Poděkování Tímto bych rád poděkoval svému vedoucímu bakalářské práce Ing. Karlu Janákovi, CSc. za cenné rady a připomínky při konzultacích v průběhu zpracovávání této bakalářské práce.
Jméno studenta: Aleš Solař Name of student: Aleš Solař Název bakalářské práce: Obnova horizontální pily ze Sloupnice The title of work: Renovation of horizontal frame-saw from Sloupnice • Abstrakt: Práce navrhuje postup obnovy historické horizontální rámové pily dřevěné konstrukce na vodní pohon z Dolní Sloupnice tak, aby byla docílena provozuschopnost a zároveň zachována maximální autenticita. Popisuje historický vývoj pily od jejího vzniku v obci Dolní Sloupnice, až po převoz do skanzenu na Veselém kopci. Dokumentace současného stavu stroje i přístřešku pilnice obsahuje výkresovou i fotografickou část. Popisuje technický stav celku i jednotlivých součástí, rozebírá jej a porovnává s účelem obnovy a současným i budoucím využitím objektu. Na základě rozboru doporučuje způsob opravy nebo výměny jednotlivých dílů, u chybějících částí jejich doplnění. Navržený postup obnovy bude sloužit pro zprovoznění pily pro účely prezentace kulturní památky.
• Klíčová slova: dřevěná rámová pila, vodou poháněné stroje, skanzen, obnova • Abstract: I suggest a procedure for renovation of historic water powered horizontal frame-saw of wooden construction from Dolní Sloupnice in this essay so that it will be work well and it´s maximum authenticity will be preserved. This essay describes historical development of frame-saw from it´s beginning in Dolní Sloupnice to transfer to open-air museum in Veselý kopec. A documentation of present level of machine and penthouse sawmill department contains drawing and photographic parts. The documentation describes a technical level and it analyses a technical level and it compares a technical level with propose of renovation and present and future usage of object. On the basis analysis it recommends a way of repairing and changing separate lots and when some lots miss we have to complete it. A designed procedure of renovation will serve for good work of saw and for purpose of presentation cultural monument.
• Key words: wooden frame-saw, water powered machines, open-air museum, renovation
OBSAH Zadání Prohlášení Poděkování Abstrakt Obsah
1.0 ÚVOD..........................................................................................................
9
2.0 CÍL PRÁCE..............................................................................................
10
3.0 METODIKA PRÁCE............................................................................
11
4.0 HISTORICKÝ VÝVOJ........................................................................ 4.1 Výrobní tok v Dolní Sloupnici ....................................................... 4.2 Stav před rozebráním.........................................................................
12 12 12
4.2.1 Základy pilnice............................................................................... 13 4.2.2 Podpílí............................................................................................. 13 4.2.3 Pilnice............................................................................................. 13
4.3 Technologické vybavení..................................................................
13
4.3.1 Rámová pila................................................................................... 4.3.2 Vozík............................................................................................. 4.3.3 Převodová soustava.......................................................................
13 13 13
5.0 DENDROCHRONOLOGICKÝ PRŮZKUM............................... 5.1 Dendrochronologické standardy..................................................... 5.2 Odběr vzorků....................................................................................... 5.3 Příprava vzorků................................................................................... 5.4 Měření vzorků..................................................................................... 5.5 Datování vzorků.................................................................................. 5.6 Porovnávání......................................................................................... 5.7 Překrytí vzorku se standardem........................................................ 5.8 Výsledek datování.............................................................................. 5.9 Souhrn...................................................................................................
18
6.0 SOUČASNÝ STAV.................................................................................
22
18 18 18 18 19 19 19 20 21
6.0.1 Základy.......................................................................................... 6.0.2 Podpílí............................................................................................ 6.0.3 Pilnice............................................................................................ 6.0.3.1 Poškození biotickými škůdci.............................................
22
6.1 Technologické vybavení...................................................................
22
6.1.1 Rámová pila................................................................................. 6.1.2 Vozík........................................................................................... 6.1.3 Převodová soustava..................................................................... 6.1.3.1 Hlavní hřídel č.1............................................................... 6.1.3.2 Hřídel č.2.......................................................................... 6.1.3.3 Hřídel č.3.......................................................................... 6.1.3.4 Hřídel č.4.......................................................................... 6.1.3.5 Hřídel č.5.......................................................................... 6.1.3.6 Hřídel č.6.......................................................................... 6.1.3.6 Hřídel č.7.......................................................................... 6.1.4 Ovládací páky.............................................................................. 6.1.4.1 Páka k ovládání variátoru................................................. 6.1.4.2 Páka k ovládání zpětného chodu...................................... 6.1.4.3 Páka k ovládání chodu vpřed...........................................
22
7.0 DISKUZE...................................................................................................
32
8.0 DOPORUČENÍ VÝSLEDNÉHO ŘEŠENÍ................................... 8.1 Chybějící součásti...............................................................................
33
8.1.1 Setrvačník.................................................................................... 8.1.2 Šroub............................................................................................ 8.1.3 Šroub aretační.............................................................................. 8.1.4 Spojovací šroub ramen................................................................
33
8.2 Součásti, které jsou zcela opotřebené............................................
33
22 22 22
23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 25 26 26
33 33 33 33
8.2.1 Páka přítlaku variátorových kol................................................... 34 8.2.2 Rameno........................................................................................ 34
8.3 Součásti, které jsou opotřebeny, jejich výměna není nutná.... 8.4 Další nezbytné úpravy......................................................................
34
8.4.1 Vyrovnání kolejové dráhy........................................................... 8.4.2 Demontáž hřídelí......................................................................... 8.4.3 Oprava vidličky.......................................................................... 8.4.4 Oprava upevňovacího háku na vozíku........................................
34
8.5 Údržba horizontální rámové pily...................................................
35
34 34 34 34
8.6 Ochrana dřevěných prvků...............................................................
37
9.0 ZÁVĚR......................................................................................................
36
10.0 SUMMARY..............................................................................................
37
11.0 SOUPIS OBRAZKŮ A TABULEK V TEXTU............................
38
12.0 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY .........................................
39
1.0 ÚVOD Vývojem lidstva samého docházelo ke změnám v rozvoji nástrojů po materiálové i technické stránce - od kamenných pazourků až po kovové sekery a pily. Vývojem zdrojů energie a nástrojů si člověk uvědomoval nutnost použit i jiné než lidské sily. Jako nejlepší se zpočátku ukazovala síla zvířecí, která však byla do značné míry omezena. Později to byla snadněji dostupná energie vody a větru. Pohon větrem se začal používat od počátku 16. století. Své uplatnění našel např. ve mlýnech v rovinatých přímořských oblastech západní Evropy. V českých zemích se tento způsob pohonu rozšířil jen velmi málo, a to zejména v oblastech, kde nebyly k dispozici vhodné vodní toky. Více se tu využívalo vodní energie. Vodou poháněné pily, často kombinované s mlýny, se u nás od 14. do 16. století stavěly především při tvrzích, hradech, klášterech a městech. Podrobnější technický popis pil z této doby se bohužel nedochoval. Dá se však předpokládat, že až do konce 15. století byl pohon rámu pily přenášen pomocí vačkového mechanismu. Tento mechanismus nebyl schopen pracovat při vyšších otáčkách, a proto byla řezná rychlost těchto pil velmi nízká a dala se kompenzovat pouze velikostí zdvihu. Návrhy rámových pil s klikovým mechanismem jsou datovány až kolem roku 1480. Jejich autory byli Leonardo da Vinci a Francesco di Giorgio Martini. Oba ve svých návrzích řešili jak vlastní pohon, tak i posuv výřezu do řezu. Pohon klikovým mechanismem je ve srovnání s vačkovým mechanismem klidnější a umožňuje zvýšení počtu otáček. Tím se docílilo i lepší jakosti plochy řezu. Původně byla klika umístěna přímo na hřídeli vodního kola, takže počet zdvihů rámu odpovídal počtu otáček vodního kola. Rychlost rámu tak závisela na rychlosti proudění vody. Tento způsob je starší a využíval se hlavně v horských oblastech s rychleji proudící vodou. Požadovaná maximální řezná rychlost tak byla dosažena ihned. Při nízké rychlosti proudění vody byl nutný několikanásobně větší průměr vodního kola. To zpravidla nepřesáhlo 10 ot/min. Pro lepší kvalitu řezu tohoto způsobu se od počátku 16. století používal klikový mechanismus umístěný na samostatné hřídeli. Tato hřídel měla na konci pastorek, který zapadal do palečného kola velikého průměru většinou v poměru 1:10. Pro plynulý chod a překonání tzv. „mrtvého bodu“ - maximální hodnoty horní a spodní úvratě, byl klikový mechanismus vybaven setrvačníkem. Pila pracovala zpravidla pouze s jedním pilovým listem, proto se u nás pro tyto pily ustálil název „jednuška“. Od těchto pil se dále vyvíjely další podobné stroje, a to horizontální rámové pily, pily na dýhy, aj. Horizontální – vodorovné rámové pily se začaly používat od 40. let 19. století. Kulatina ležela upnutá na vozíku, který projížděl portálovým stojanem stroje a současně podjížděl otevřeným rámem s jedním pilovým listem. Tloušťka řezaného materiálu se nastavila výškovým přestavením rámu ve svislém vedení stojanu. Konstrukce pily umožňovala průchod výřezů velkých průměrů, navíc bez potřeby je po vykonaném řezu na vozíku posouvat, což bylo nutné u svislých jednolistých rámových pil z této doby. Rozmach horizontálních pil byl velmi krátký. Tam, kde byly použity, je postupně vytlačovaly pásové pily, které byly a jsou výkonnější a mají jednodušší konstrukce. Tato skutečnost měla za následek, že dřevěné horizontální rámové pily se dochovaly ve velmi ojedinělém počtu, proto si zaslouží péči hodnou kulturních památek. Jejich hospodářské využití tak nahradí význam „jen“ kulturně vzdělávací.
2.0 CÍL PRÁCE Tato bakalářská práce si klade za cíl navržení obnovy horizontální jednolisté rámové pily, zvané též „jednušky“. Pila s vodním pohonem, původem z Dolní Sloupnice, dnes stojí ve skanzenu na Veselém kopci. Měla by pracovat na elektrický pohon, ale v současném stavu není bohužel technicky způsobilá k provozu. Součástí práce je popis historického vývoje horizontální rámové pily z dob vzniku, až po převoz do skanzenu na Veselý kopec. Je třeba zpracovat dokumentaci současného stavu pily i přístřešku z hlediska konstrukce, funkčnosti a úplnosti celého zařízení včetně výkresové dokumentace, která je pro účel obnovy zcela nezbytná. Popis a výkresová dokumentace budou zaměřeny na pilu nejen jako na celek, ale také na jednotlivé součásti. Obnovu pily je třeba navrhnout takovým způsobem, aby splňovala účel SLS Vysočina. Úkolem obnovy není dosáhnout vysokého výkonu pořezu, kvality řezné plochy, ani přesné tloušťky řeziva, ale možnost prezentace historické techniky před veřejností pro vytvoření představy, jak tato pila ve své době pracovala. Z památkového hlediska je nutné zachovat co nejvyšší původnost stroje i jeho vybavení tak, aby po obnově neklesla jeho historická hodnota.
3.0 METODIKA PRÁCE Pro splnění stanoveného cíle byl zvolen následující postup: Nashromáždění a studium potřebné literatury a informací vztahujících se k dané problematice a jejich zpracování v jednotlivých kapitolách : - historický vývoj - současný stav - doporučení výsledného řešení obnovy Historický vývoj Tato část je věnována historickému vývoji horizontální rámové pily z dob vzniku, až po převoz do skanzenu na Veselém kopci. Dále popisu technologického toku na pile v Dolní Sloupnici, stav před rozebráním a dendrochronologický průzkum. Současný stav Popis stavu pily, ve kterém se nachází - z hlediska technického, funkčnosti a úplnosti celého zařízení, ze kterého se dá usoudit nutnost potřeby obnovy. Na popis navazuje výkresová dokumentace, která je pro účel obnovy nezbytná. Doporučení výsledného řešení obnovy Doporučení výsledného řešení vychází z dokumentace a celkového technického i historického stavu. Postup obnovy stanoví jednotlivé etapy prací a kroky, které je nutné provést pro dosažení cíle - to jest ukázkový pořez pro veřejnost. Předpokládá se přitom, že skutečný sled prací obnovy, v jakém budou jednotlivé kroky prováděny, bude přizpůsobován stavu dílů, upřesněnému při demontáži, možnostem jejich opravy nebo výroby i celkovým potřebám, stanoveným vedením Souboru lidových staveb (SLS) Vysočina. Postup bude rozdělen do těchto části: -
výroba součástí, které zcela chybí výroba součástí, které jsou značně opotřebeny seznam součástí, které jsou opotřebeny, ale jejich výměna není nutná další nezbytné úpravy údržba pily ochrana dřevěných prvků
4.0 HISTORICKÝ VÝVOJ Horizontální rámová pila byla postavena v roce 1854 v obci Dolní Sloupnice, okres Svitavy, kraj Pardubický, a patřila k mlýnu č.p.150. Ve mlýně byla centrální transmise, kterou pohánělo vodní kolo. Transmise je centrální dlouhá hřídel s několika řemenicemi, která přenášela kroutící pohyb jak na vlastní mlýn, tak i rámovou pilu (Archiv SLS 1982). Pila prodělala jedinou rekonstrukci, a to v roce 1934. Jednalo se o změnu střešní krytiny - původní šindel byl nahrazen azbestem a o změnu pohonu transmise vodní kolo bylo nahrazeno Kaplanovou turbínou. Vnitřního vybavení, do kterého patří strojovna a jednolistá horizontální rámová pila s vozíkem, se rekonstrukce nedotkla (Archiv SLS 1982). V tomto stavu byla pila v provozu až do roku 1950, kdy musela být z politických důvodů uzavřena. V roce 1982 byla pila SLS Vysočina odkoupena a o rok později, v létě roku 1983, převezena do skanzenu na Veselém kopci.
4.1 Výrobní tok v Dolní Sloupnici Výřezy byly naváženy po cestě podél vodní nádrže na skládku, která byla umístěna po boku, v místě předpílí. Výřezy se pravděpodobně pokládaly na příčně položené trámy – návaly, které vedly až do předpílí. Výřezy (Ø až 1 m) se po nich navalovaly na ložnou plochu vozíku. Vozík zajišťoval upnutí výřezu a posuv do řezu. Při upínaní byl výřez nastaven tak, aby prošel rámem (v případě velké křivosti). Výřez se upínal ze spodní části. Počet upínacích háků se odvíjel od délky výřezu (1,1 – 20 m). První řez odděloval krajinu, další řezy oddělovaly kusy řeziva potřebné tloušťky. Řezná výška – tloušťka řeziva se nastavovala ručně pomocí kliky. Pořez se provedl na horizontální jednolisté rámové pile. Během pořezu projížděl vozík pod pracovním rámem, vně hlavního rámu pily. Rychlost vozíku se nastavovala pomocí páky podle průměru výřezu. Po dokončení řezu se vozík musel zastavit. Řezivo se za pilou ručně odebíralo a vynášelo se bokem pily na určené místo. Po odebraní řeziva se pracovní rám pomocí kliky pozvedl asi o 1cm a po zařazení zpětného chodu se vozík vrátil do výchozí polohy. Po odřezání cca 1/3 průměru se výřez otočil o 180o na vytvořenou plochu. Další postup byl stejný s tím rozdílem, že výřez se rozřezal až do konce. Řezivo se zpravidla neomítalo. Piliny a jiný drobný odpad, vzniklý při pořezu, se ručně pomocí lopaty házel do podpílí, a to otvorem mezi kolejemi pod vozíkem před pilou. Kusový odpad se vynášel stejnou cestou jako řezivo.
4.2 Stav před rozebráním (v roce 1982) Pilnice sloužila před rozebráním jako skladiště. Celá budova byla v havarijním stavu a pila byla provozu neschopna (viz obr. 1 – 8, archiv SLS).
4.2.1 Základy pilnice Celá pilnice (3,5 x 30 – 35 m) byla od počátku vzniku podezděna kamennou zdí. Výjimku tvořil pouze jedem sloupkový trám, který podepíral výklenek strojovny (převodové soustavy). Podezdění pilnice bylo pravděpodobně vynuceno více skutečnostmi. První skutečnost byla výrazně kratší životnost dřevěných prvků v těsném kontaktu se zemí. Životnost ostatních částí budovy byla delší. V úrovni terénu jsou dřevěné prvky vystaveny častému střídání vlhkosti (obzvlášť v případě vodních děl), a to vytváří velmi vhodné podmínky pro rozvoj hub a jiných biotických činitelů degradujících dřevo. Případná výměna takto napadených prvků by byla velmi obtížná. Dalším důvodem je větší tuhost konstrukce, která byla nutná vzhledem k velmi strmému terénu a značným vibracím pilnice. Ze strany od mlýna byla pracovní podlaha pily ve výšce 4 - 6 m. Z opačné strany, kde byl vstup i výstup materiálu, a kudy se chodilo do pilnice, jen několik centimetrů nad terénem. Základy byly na několika místech rozpadlé. 4.2.2 Podpílí Podpílí sloužilo hlavně jako sklad výrobního odpadu (pilin, kůry, oblin apod.). Vzhledem k poměrně velkým rozměrům se dá předpokládat i jiné hospodářské využití. 4.2.3 Pilnice Budova pilnice měla na několika místech rozpadlé základy. Tím došlo k deformaci části konstrukce a následnému popraskání azbestové krytiny (viz obr. 1 - 5).
4.3 Technologické vybavení 4.3.1 Rámová pila Stav rámové pily před rozebráním je s největší pravděpodobností shodný se stavem současným, který bude popsán níže (kap. 6.0). Z fotografií je patrné, že zařízení bylo v úplném technickém stavu (obsahovalo všechny dnes chybějící části). 4.3.2Vozík Délka vozíku byla o několik metrů delší, než je dnes. Údajně umožňoval upnutí až dvacetimetrového výřezu. Jeho přibližná délka se nedá určit ani z fotografií pořízených těsně před demontáží (Archiv SLS).
4.3.3 Převodová soustava Stav převodové soustavy před rozebráním se nepodařilo zjistit. Z fotografií je ale patrné, že zařízení bylo v úplném technickém stavu (obsahovalo všechny dnes chybějící části, jako např. setrvačník).
5.0 DENDROCHRONOLOGICKÝ PRŮZKUM 5.1 Dendrochronologické standardy Správné datování vzorků záleží na použitých standardech. Ty se tvoří pro každou dřevinu zvlášť a vznikají postupným překrýváním letokruhových sekvencí směrem do minulosti. Musí být proloženy co největším množstvím spolu korelujících středních křivek, z nichž je vytvořena průměrná křivka. Takto vytvořená křivka je označována jako standard (příp. standardní chronologie). Jednotlivé standardy se od sebe liší oblastí, pro kterou se dají použít a délkou časového intervalu, do kterého spadají. Vzniklý standard odráží maximálně klima určitého období a minimálně lokální podmínky růstu jednotlivých stromů v něm obsažených. Je neustále doplňován, prodlužován a vylepšován. Budování standardu je otázkou mnoha let a desetiletí (Rybníček, 2005). Pro moje datování byl použit český smrkový standard Smrk - ČR, oblast Morava. Smrkový standard je tvořen převážně vzorky z krovů, nebo jiných roubených konstrukcí historických staveb.
5.2 Odběr vzorků Řádný odběr vzorků pro dendrochronologické měření je hlavním předpokladem pro datování vzorku. Vzorky získávané z konstrukčních prvků pily jsem odebíral jako příčný řez (kotouč) nebo jako vývrt. Z hlediska měření byl výhodnější příčný řez, neboť jsou snadněji posouditelné možné vady růstu stromu (zdvojené nebo chybějící letokruhy atd.), ze kterého byly dané prvky vyrobeny (Rybníček, 2005).Vzorky s příčným řezem byly odebrány ruční pilou (v Dolní Sloupnici). Vývrty byly prováděny pomocí Presslerova přírůstového nebozezu (na Veselém kopci). Odebrané vzorky byly v únoru 2007 následně důkladně označeny a uloženy k přepravě do laboratoře.
5.3 Příprava vzorků Měření se provádí na příčném řezu. Aby byla šířka letokruhů dobře měřitelná, musí se povrch opracovat broušením. Vývrty z Presslerova nebozezu byly upevněny do předem připravených dřevěných lišt ve tvaru žlábku. V takto fixovaném stavu lze snadno povrch vzorku zbrousit.
5.4 Měření vzorků Vzorky dřeva byly změřeny na speciálním měřicím stole, který je vybaven posuvným šroubovým mechanismem a impulsním generátorem, snímajícím posun desky stolu, a tím i šířku letokruhu. Odtud je informace přenášena přímo do počítače. Vzorek byl měřen vždy od středu (od nejstaršího letokruhu) směrem k obvodu a vždy
kolmo na následující letokruh. Roční přírůstky dřeva byly měřeny s přesností na 0,01mm.
5.5 Datování vzorků Při zpracování vzorků dřev je prvním krokem po změření vzájemné srovnání jednotlivých naměřených křivek (Dvorská, Poláček; 1999). Z dobře synchronizovatelných křivek je vytvořena tzv. „křivka průměrná“, která zvýrazní společné extrémy související s klimatickými změnami. Poté je „průměrná křivka“ porovnávána se zvoleným dendrochronologickým standardem pro danou dřevinu. Průměrná křivka je přikládána ke standardu a hledají se nejvyšší hodnoty statistických parametrů (Rybníček, 2005). Míra podobnosti mezi průměrnou křivkou a standardní chronologií je posuzována pomocí korelačního koeficientu a tzv. „koeficientu souběžnosti“. Tyto výpočty slouží k usnadnění optického srovnání obou křivek, jež je pro konečné datování rozhodující. Pokud má některá ze stanovených pozic na standardu dostatečnou statistickou hodnotu, musí se také při optickém srovnání obě křivky setkávat ve většině výrazných minim a maxim. Z devatenácti odebraných vzorků šly datovat pouze čtyři (viz Obr.9). Cílem dendrochronologického datování je především datovat rok, ve kterém byl živý strom smýcen. Je-li datováno větší množství dřev z jedné lokality, lze někdy datovat i vzorky s menším počtem letokruhů na základě střední křivky z nich vytvořených (Dvorská, Poláček; 1999). Přesné stanovení letopočtu smýcení stromu je možné provést pouze v případě, kdy je zachovaný poslední vytvořený letokruh – tzv. „podkorní letokruh“.
5.6 Porovnávání T-Test je založen na porovnání vzorku a standardu (v překrývajících se částech křivek) jako dvou datových řad. Míra podobnosti je spočítána pomocí korelace. Při překrytí datované křivky se standardní chronologií alespoň čtyřiceti letokruhy (naše nejmenší překrytí) je kritická hodnota t-rozdělení při 0,1% hladině významnosti 3,551 (Šmelko, Wolf; 1977). Při hodnotě t-testu nižší než 3,5 je pravděpodobnost pozitivní korelace křivek jen malá. Hodnoty vyšší než 5 naopak s velkou pravděpodobností (při dostatečném překrytí křivek) signalizují shodné chronologické zařazení vzorků (Rybníček, 2005).
5.7 Překrytí vzorku se standardem Důležitou hodnotou je délka překrytí datované křivky se standardní chronologií. Čím je delší překrytí křivek, tím je větší spolehlivost datování. Tabulka uvádí hodnoty kritického korelačního koeficientu při 1% hladině významnosti v závislosti na délce překrytí segmentů (Tab. č. 1) (Grissino-Mayer, 2001).
Tab. č. 1 - Korelační koeficient v závislosti na délce segmentu Délka segmentu
Kritický korelační koeficient při 1% hladině významnosti 0,7155 0,5923 0,5155 0,4622 0,4226 0,3916 0,3665
10 15 20 25 30 35 40
Délka segmentu
50 60 70 80 90 100 120
Kritický korelační koeficient při 1% hladině významnosti 0,3281 0,2997 0,2776 0,2597 0,2449 0,2324 0,2122
5.8 Výsledek datování Tab. č. 2 - Výsledné hodnoty překrytí datované křivky se standardní chronologií Standardní chronologie
SMRK ČR (Morava)
T. test 1 (podle Baillie & Pilcher) 5,58
T. test 2 (podle Hollsteina)
Souběžnost křivek v procentech
Překrytí vzorku se standardem v rocích
73,43
74
4,92
1934
7,0 ŠÍŘKA LETOKRUHŮ (mm)
Rok
Vzorek č.1 Vzorek č.2
6,0
Vzorek č.3 Vzorek č.4
5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0
19
19
19
19
19
19
35
30
25
20
15
10
05
00
95
90
85
80
75
70
65
60
Obr. 9 - Naměřené hodnoty jednotlivých prvků
19
19
18
18
18
18
18
18
18
18
STÁŘÍ (rok)
Š ÍŘ K A LE T O K R U H Ů (m m )
6,0 5,0
PRŮMĚRNÁ NAMĚŘENÁ HODNOTA
4,0
STADARD-Morava.2005
3,0 2,0 1,0 0,0 19
19
19
19
19
19
19
19
18
18
18
18
18
18
18
18
Obr.10 - Srovnání naměřených hodnot s moravským standardem
Tab. č.3 - Naměřené hodnoty Lab.označ
č. vzorku
dřevina
poč.letoruh.
začátek
konec
datování
S701 S703 S704 S708
4 7 9 2
SM SM SM SM
65 55 61 74
1874 1874 1874 1861
1933 1928 1934 1934
1933 1928 1934 1934
Z obr.9 a tabulky č.2 je patrné, že z konstrukce pily se podařilo datovat čtyři vzorky. Díky jejich dostatečné délce (74 letokruhů), dostatečným hodnotám t-testů 4,92 a 5,58 (hodnota vyšší než 3,551) a optickému srovnání, lze datování považovat za spolehlivé. Všechny čtyři vzorky obsahovaly podkorní letokruh, proto konečný letopočet můžu stanovit na rok 1934 (poslední datovaný letokruh). Na obr.10 můžeme vidět, že délka překrytí průměrné křivky se standardem je 74 let (1861 – 1934). Hodnoty t-testů v tabulce č.3 mají vyšší hodnotu než 3,5, která byla uváděna v kapitole (5.6), což svědčí o spolehlivosti datování.
5.9 Souhrn Budova pily byla vytvořen ze smrkového dřeva. Rozsah datované konstrukce je od roku 1928 (zbytky krokví, které zůstaly v Dolní Sloupnici) až po rok 1934 (pásky vyztužující sloupky a pozednici na Veselém kopci). Datováním krokví na rok smýcení 1934 byla potvrzena rekonstrukce pily podle archivních pramenů. Konstrukce samotné rámové pily datovat nešla ze dvou důvodů. Za prvé - při odběru vzorků (min 2, ideál. 6) by mohlo dojít k narušení konstrukce pily. Za druhé konstrukce je vyrobena z dubového dřeva s velmi širokými letokruhy. To má za následek, že nelze získat vzorek s minimálním počtem 40 letokruhů (Rybníček, 2005).
35
30
25
20
15
10
05
00
95
90
85
80
75
70
65
60
STÁŘÍ (rok)
6.0 SOUČASNÝ STAV V současném stavu se pila nachází ve skanzenu na Veselém Kopci, okres Chrudim, v kraji Pardubickém. Pila je neprovozuschopná. 6.0.1 Základy (viz. výkres č. 1) Pilnice (ozn. II - 3,4 x 12,6m) je podezděna čtyřmi kamennými pásy – sokly (ozn. 1). Dva jsou na krajích kolmo k podélnému směru pily. Zbylé dva jsou přibližně uprostřed, rovnoběžně s podélným směrem pily. Výklenek strojovny (ozn. III) drží na třech smrkový sloupcích, které stojí na betonové podestě. Sloupky nemají žádný ochranný nátěr . Vstupní lávka (ozn. I) se schody z jedné strany není původní. Je součástí pilnice a byla dodělána až na Veselém kopci pro účely prohlídky pily. Je umístěna podélně s pilnicí. Její podlaha je ve stejné výšce jako pracovní podlaha pilnice. Konstrukce lávky je položena na pěti dubových impregnovaných pilotech. 6.0.2 Podpílí Prostor pod rámovou pilou nemůže plnit funkci podpilí v pravém slova smyslu. Proto i samotný název, jakožto odborný termín, není namístě. 6.0.3 Pilnice Budova pilnice je položená na čtyřech vyzděných pásech (1) a je podrobně zdokumentovaná na výkrese č.1. Konstrukce je vyrobena ze smrkových trámů a desek. Pracovní podlaha, jejichž součástí je i kolejová dráha (23), je značně nerovnoměrná. Pravděpodobně došlo k sednutí některého z podpírajících pásů. Jako střešní krytina je použita šindel. 6.0.3.1 Poškození biotickými škůdci Poškození dřevokazným hmyzem je zřetelné na většině smrkových častí. Podle starých výletových otvorů se domnívám, že šlo převážně o Červotoče proužkovaného (Anobium punctatum) a Tesaříka krovového (Hylotrupes bajulus). Žádné nové výletové otvory jsem neobjevil, a proto se domnívám, že se ve dřevě žádný aktivní hmyz nenachází. Poškození dřevokaznými houbami, Dřevomorkou domácí (Serpula Lacrymans) a Trámovkou plotní (Gloeophyllum sepiarium) se nepotvrdilo.
6.1 Technologické vybavení 6.1.1 Rámová pila Hlavním nosným prvkem je spodní příčný trám (BD) umístěný pod rámovou pilou (16). Prochází příčně přes celou pilnici i strojovnu. V pilnici jsou do něho
zadlabána ramena pily (stojanu). Ve strojovně jsou k tomuto trámu připevněny domečky pro uložení hřídelí č. 2 a 3. Hřídel č.4 trámem prochází. Z horní strany jsou do něho zadlabány příčky kozy, na které je uložen hlavní hřídel č.1. Vše je staženo třemi šrouby M.30 x 1000 mm- viz výkres č. 2, 3. Rám pily (stojan) je celý z dubového dřeva a je vyztužen příčkou a opěrnými stojinami. Vše je na několika místech staženo šrouby. Z horní strany je rám spojen (kolmo ke sloupkům) ke stropním trámům - z důvodu zajištění stability. Na rámu jsou z přední časti rybiny (z každé strany jedna), ve kterých chodí lože pracovního rámu pily. Přesnost, a tím i rovinu řezu, zajišťují čtyři kusy rybin (na loži), na každé straně dva. Výška lože, nebo-li poloha řezu se nastavuje pomocí dvou stavěcích šroubů, které jsou na horním konci opatřeny čelním ozubením, které zapadá do ozubeni hřídele č.8. Tato hřídel má na jednom konci kliku, která sloužila k přesnému ručnímu nastavení polohy řezu. Na druhém konci je čelní soukolí, přes které se uskutečňoval strojní zdvih pily. Na loži jsou dále umístěna čtyři kovová vodítka pro vedení pracovního rámu. Pracovní rám pily tvoří dvě ramena, příčka, napínací šroub a jeden pilový list s upevňovacími háky. Jedno z ramen je neopravitelně poškozené. Pilový list je vlivem koroze značně otupen. K pracovnímu rámu je připevněna podložka s dřevěnými vodítky, které zapadají do vodítek kovových připevněných na loži. Maximální nastavitelná výška pilového listu nad pracovní plochu vozíku je 98 cm. Ojnice spojující pracovní rám a klikový mechanismus je dřevěná s kovovými třmeny. Na straně rámu je v kovovém třmeni dřevěné pouzdro, ve kterém je čep ø30 mm spojující ojnici s rámem. Tento čep je zajištěn matkou válcového průřezu. Na druhém konci ojnice - u kliky - je součástí třmene kovové kluzné ložisko, ve kterém je čep ø30 mm spojující ojnici s klikou. Tento čep je zajištěn jednoduchým zarážecím klínem.
6.1.2 Vozík Upínací a podávací vozík (viz výkres č.4) šířky 118 cm se pohybuje po kolejové dráze po třech nápravách (26) uložených v domečcích. Domečky jsou zadlabány do podélných trámů rámu (54). Kolejnice jsou připevněny na podkladní trámy uložené na příčných trámech podlahy pilnice. Průřez kolejí je ve tvaru obráceného „v“ a zabezpečuje přesné vedení vozíku po dráze (23). Tím je docílena rovina řezu. Vozík je rámové konstrukce. Ve své spodní části je vybaven podélným trámem, do kterého jsou přišroubovány kovové hřebenové segmenty (53) délky 118cm. Ozubený hřeben (53) zapadá do pastorku (S), který je na hřídeli č.7 (36), pod podlahou pilnice. Ten posouvá vozík (17) po směru pořezu i zpět. Na vozíku je prasklý jeden upevňovací hák.
6.1.3 Převodová soustava (čísla odpovídají označení na výkrese č.2 a 3‚ uváděné rozměry jsou v mm) 6.1.3.1 Hlavní hřídel č.1 (24): ø60 x 1600. Hřídel je uložená ve dvou domečcích (30), které jsou spojeny s rámem kozy - osa hřídele je 890mm nad osami č.2-6. Na
• • •
• •
hřídeli jsou tři řemenice (A,B,O), náboj chybějícího setrvačníku (25) a klika (27). Řemenice (28, O) ø700 x 110 je vyrobená ze dřeva. Řemenice (B) ø220 x 100 je vyrobená ze dřeva. Z této řemenice vedl šikmo dolů plochý řemen na řemenici (L). Řemenice (A) ø160 x 220 dřev. má po obvodu dva kožené řemínky (náhrada bombírování). Z této řemenice jdou dva řemeny: 1. svisle dolů, pod úroveň podlahy, plochý řemen půlosmo na řemenici (D). 2. šikmo nahoru na řemenici (T) Setrvačník (25) chybí, byl pravděpodobně rozbit během přepravy. Na hřídeli po něm zůstal pouze náboj o délce 200mm. Klika (27) ø650 x 80 .V klice jsou tři otvory ø30 , ve vzdálenosti od středu: 150, 230, 265, a slouží k přestavování ojnice (29) (k vyrovnáni výchylek otáček hlavního hřídele a požadované řezné rychlosti).
6.1.3.2 Hřídel č.2 (31): ø30 x cca 1100 - přesná délka se dá zjistit pouze v případě demontáže. Hřídel je uložená ve dvou domečcích, v kterých by se měla axiálně pohybovat současně s dřevěným kolem(G), podle nastavení ovládacího táhla (19). Na hřídeli je jedno ozubené kovové kolečko (H). • Kovové kolečko (H) ø110 x 65, v kterém se hřídel axiálně pohybuje. Přenos je pravděpodobně zabezpečen pomocí pera a drážky.Polohu kolečka zabezpečuje z jedné strany dřevěná opěrka (46), z druhé strany se kolečko opírá o zapadající ozubené kolo (CH) • Dřevěné kolo (G), (tzv. variátorové kolo) ø280 x 70, je vyrobeno ze tří kruhových segmentů. Vše je spolu s kovovým unašečem ø260 x 5 spojeno osmi šrouby. Kovový unašeč je s hřídelí pevně spojen Hřídel je v současném stavu zatuhlá, nedá se s ní otáčet, ani posouvat. 6.1.3.3 Hřídel č.3 (32): ø30 x cca 850, přesná délka se dá zjistit pouze v případě demontáže. Hřídel je uložená ve dvou domečcích a má dvě ozubená kovová kola (CH,I). • Kovové kolo (CH) ø350 x 40 zapadá do kola (H), a je s hřídelí pevně spojeno. • Kovové kolo (I) ø110 x 60 se axiálně pohybuje po hřídeli podle nastavení ovládacího táhla (22) tak , aby zapadlo do ozubeného kola (J), nebo aby bylo ve vypnuté poloze – mimo záběr kola (J). Přenos kroutícího momentu zabezpečuje pero a drážka. Hřídel je v současném stavu zatuhlá, nedá se s ní otáčet, ani posouvat ozubeným kolem (I). 6.1.3.4 Hřídel č.4 (33): ø30 x ccc1200, přesná délka se dá zjistit pouze v případě demontáže. Hřídel je uložená v jednom domečku a jednom pouzdře, a prochází přes hlavní nosný trám (68). Na hřídeli jsou dvě dřevěná kola (L,K) - jedno ozubené kovové kolo (J) a jedno čelně ozubené kolečko(P). • Dřevěná řemenice (L) ø300 x 100, opatřená čtyřmi čelními zuby, se axiálně pohybuje po hřídeli podle nastavení ovládacího táhla (20) tak, aby zapadla do čelních ozubů dřevěného kola (K), nebo aby byla ve vypnuté poloze – mimo
• • •
záběr kola (K) (tzv. zubová spojka, která přenáší kroutící moment). Na řemenici vede plochý řemen z řemenice (B). Dřevěné kolo (K) ø300x 100, je s hřídelí pevně spojeno a má na straně k řemenici (L) čtyři čelní zuby. Kovové kolo (J) ø350 x 40 zapadá do kola (I) a je s hřídelí pevně spojeno. Čelně ozubené kolečko (P) ø120 x 45o je pevně připevněno na konci hřídele a zapadá do kolmého kola (R). Přesnou vůli mezi tímto čelním soukolím č.1 (41kola P,R) zabezpečuje kovová opěrka (46), která je na opačném konci hřídele č.4.
6.1.3.5 Hřídel č.5 (34): ø30 x 710, je uložena ve dvou domečcích, a je na ní jedno čelně ozubené kolo (R) a jeden kovový pastorek (S). • Čelní ozubené kolo (R) ø400 x 45o je pevně připevněno na začátku hřídele a zapadá do kolmého kola (P). • Pastorek ø130 x 80 zapadá do hřebenových segmentů (53) umístěných ze spodu vozíku (17). Hřídel je v současném stavu zatuhlá.
6.1.3.6 Hřídel č.6 (35): ø30 x 710, je uložena ve dvou domečcích, v kterých by se měla axiálně pohybovat. Osa hřídele je kolmá na osu č.2. Na hřídeli je jedno dřevěné kolo z čela (F) a jeden dřevěná řemenice (E). • Čelní dřevěné kolo(tzv. variátorové kolo, F) ø300 x 70, je vyrobeno ze osmi trojúhelníkových segmentů. Vše je spolu s kovovým unašečem hřídele spojeno a zajištěno kovovou obručí (š. 50 mm). • Dřevěná řemenice (E) ø300 x 100 je pevně spojena s hřídelí. Z řemenice (E) vede dolů plochý řemen na řemenici (C). Dotlak hřídele, tak aby na sebe dřevěná kola (F,G) dosedala, by měla zabezpečovat páka (21). Tato páka je prasklá! 6.1.3.6 Hřídel č.7 (36): ø30 x 710, je uložena na jednom konci v domečku, na druhém zapuštěna do kamenného zdiva. Osa hřídele je kolmá na osy č. 2 - 4 , a je o 960 mm níž. Na hřídeli jsou dvě dřevěné řemenice (C,D). • Dřevěná řemenice (C) ø200 x 100 je pevně spojena s hřídelí. Z řemenice (C) vede půlosmo nahoru řemen na řemenici (A). • Dřevěná řemenice (D) ø300 x 100 je pevně spojena s hřídelí. Z řemenice (D) vede plochý řemen na řemenici (E).
6.1.4 Ovládací páky Pila má čtyři ovládací páky. Tři jsou umístěné na pile, čtvrtá je součástí převodovky a je popsána v kapitole: Hřídel č.6. 6.1.4.1 Páka k ovládání variátoru (81): Pákou se přes ramena pákového mechanismu(19) a posuvnou hřídel č.2 (31) nastavuje poloha variátorového
kola(G) vůči kolu (F) (variátor – zařízení používané k plynulé změně velikosti otáček). Zařízení slouží k nastavení posuvné rychlosti vozíku po směru technologického toku. Na zařízení dále chybí šroub spojující konec ramene (19) a hřídel č.2 a proto není funkční. Nastavená poloha se aretuje pomocí aretačního zařízení (80). Součástí aretačního zařízení je i křídlová matice, která chybí, a kvůli které není aretace možná. . 6.1.4.2 Páka k ovládání zpětného chodu (82): Pákou se pomocí ramene pákového mechanismu (20) zapíná nebo vypíná zpětný chod vozíku (vozík se vrací do výchozí polohy). Při zapínání nebo vypínání se posouvá kolo (L) vůči kolu (K). Pokud je stroj v chodu, může se zpětný chod zapnout až po vypnutí ozubeného kola (I) ze záběhu s kolem (J) pákou (83). Jinak by mohlo dojít k poškození části převodové soustavy. 6.1.4.3 Páka k ovládání chodu vpřed (83): Pákou se pomocí ramene (22) posouvá ozubené kolo (I) do nebo mimo záběh kola (J). Pokud je stroj v chodu, může se chod vpřed zapnout až po vypnutí ozubeného kola (L) pákou (82). Jinak by mohlo dojít k poškození části převodové soustavy.
7.0 DISKUSE Návrh obnovy strojů je třeba vždy posuzovat z více hledisek. Hlavními standardními hledisky jsou provozuschopnost strojů s ohledem na rozsah obnovy, technická proveditelnost, ekonomická náročnost a návratnost investice. U historických strojů k nim přistupuje historická hodnota a původnost. Návratnost investice z ekonomického pohledu u historických strojů je hledisko nepřijatelné! Prvním hlediskem při návrhu obnovy historické horizontální rámové pily který bylo nutno vzít v úvahu, je docílení provozuschopnosti pily. Pokud by byl tento požadavek jediný, samotná rekonstrukce by byla pravděpodobně finančně nákladnější. Všechny opotřebené díly, včetně částí nosné konstrukce, by se musely vyměnit za nové. Chybějící díly by se vyrobily pouze s požadavkem na jejich funkčnost, bez ohledu na jejich známý či neznámý původní tvar. Využití takto opravené pily by potom nebránilo hospodářskému využití s poměrně vysokou kvalitou řezu. Pila by však ztratila svoji historickou hodnotu. Dalším hlediskem, které je diametrálně odlišné od prvního, je zachování maximální autenticity, tedy pohled z památkářského hlediska. V tomto případě by to znamenalo zachovat stávající stav konzervačními metodami. Pila by zůstala neprovozuschopná, žádný díl by se nemusel měnit a chybějící nebo upravené části pily by byly popsány v dokumentaci. Návštěvníky by na tuto skutečnost upozorňovala legenda u objektu. Ideálním řešením obnovy pily ve skanzenu na Veselém kopci je kompromis předchozích požadavků, který lze brát jako návrh výsledného řešení. Pro docílení tohoto řešení byl nutný podrobný průzkum všech prvků budovy, obzvláště technického vybavení pily. Výsledkem toho je rozdělení zjištěného stavu do několika skupin. První skupinu budou tvořit dílce, které z neznámých příčin chybí. Tyto dílce je třeba znovu vyrobit, buď podle vytvořené výkresové dokumentace nebo podle stávajících norem. Přibližný tvar a rozměr těchto dílců bude odvozen z fotografií pořízených před demontáží v roce 1982 v Dolní Sloupnici. Díly zařazené do druhé skupiny byly předchozím provozem opotřebeny tak, že jejich další použití v provozu je zcela vyloučeno. Vzhledem k tomu, že se navíc jedná o díly, které patří do třídy tzv. „spotřebních součástek“, jejich výměna nijak nenaruší historické hledisko. Do další skupiny budou zařazeny součásti, které byly předchozím provozem značně opotřebené, ale ne tolik, aby bránily dalšímu využití v provozu. Výměna těchto dílů by připadala v úvahu jen v případě, pokud by došlo k jejich destrukci. Čtvrtou skupinu budou tvořit díly, které by svým stavem v případě provozu mohly poškodit i jiné části pily, nebo naopak vzhledem ke svému poškození by neplnily svůj úkol. Díly, které budou dříve či později nahrazeny novými, doporučuji uložit do depozitu. V případě potřeby by mohly posloužit také jako šablona na výrobu nových dílů. Jako další alternativa se nabízí možnost jejich samostatné prezentace poblíž pily. Konstrukce stroje je poměrně jednoduchá a je volena tak, aby jednotlivé součásti bylo možné vyrobit v podmínkách běžné tesařské nebo truhlářské dílny a kovárny. Provedení všech potřebných oprav je v dnešních podmínkách možné bez technických problémů. Součásti doporučení výsledného řešení je nutno navrhnout i preventivní údržbu pily během pořezu. Taktéž v zimním období, kdy je skanzen uzavřen. Při splnění všech podmínek popsaných v jednotlivých skupinách bude docíleno výsledku, kdy pila bude schopna provozu pro prezentační účely s odpovídající kvalitou řezu. Z pohledu původnosti jsou nejproblémovější díly, které na pile zcela chybí. Jejich
výroba a následné použití sice naruší autenticitu pily, ale samotný historický vzhled nikoliv.
8.0 DOPORUČENÍ VÝSLEDNÉHO ŘEŠENÍ Postup obnovy stanovuje jednotlivé etapy prací a kroky, které je nutné provést pro dosažení cíle - to jest ukázkový pořez pro veřejnost. Sled prací, s jakou budou jednotlivé kroky prováděny, je možné přizpůsobovat. Pořadí lze upravovat podle potřeb a priorit vedení SLS Vysočina. Doporučení výsledného řešení je v návaznosti na výkresovou dokumentaci.Postup jsem rozdělil do těchto části: • • • • • •
výroba součástí, které zcela chybí výroba součástí, které jsou značně opotřebeny seznam součástí, které jsou opotřebeny, ale jejich výměna není nutná další nezbytné úpravy údržba pily ochrana dřevěných prvků
8.1 Chybějící součásti V této skupině se jedná o součásti, které chybí a je nutné znovu vyrobit jejich repliku. 8.1.1 Setrvačník Setrvačník je celolitinová součást, která je zcela nezbytná pro plynulejší chod pracovního rámu pily. Z velké části vyrovnává chvění celé pilnice tím, že absorbuje kinetickou energii rotoru. Je umístěn na hlavní hřídeli (č.1) a jeho hmotnost je asi 200 kg. Tato hmotnost je vypočítána z objemové hmotnosti šedé litiny, která se v té době běžně používala. Chemické složení tohoto materiálu odpovídá dnešní šedé litině třídy jakosti ČSN 42 2420. Jeho pozice se nachází na výkresech č.2 a 3 – pod označením 25 a jeho tvar a pravděpodobné rozměry jsou detailně uvedeny na výkresu č. 9. 8.1.2 Šroub M 14x 60 ČSN 02 1101, materiál: 11 600, 1 ks. Spojuje táhlo (č. 19) s hřídelí (č. 31). 8.1.3 Šroub aretační M 12x 20, 1 ks Měl pravděpodobně křídlovou hlavu a sloužil k aretaci páky (výkres č. 7 označení 81), která zajišťovala polohu variátorového kola ( výkres č.3 - označ. G, na hřídeli č. 2 - označ. 31). Lze ho nahradit šroubem M 12x20 – ČSN 02 1365, materiál: 11 600. 8.1.4 Spojovací šroub ramen M 10x 70, ČSN 1101, materiál: 11 600, 1 ks. Spojuje ramena ovládání zpětného chodu (výkres č. 2 - označ. 20). Tato součást je umístěna pod podlahou.
8.2 Součásti, které jsou zcela opotřebené
Jedná se o dílce, které jsou zcela opotřebené. K samotné prohlídce jejich současný stav nevadí, ale v případě příležitostného demonstračního pořezu by mohlo dojít k destrukci nejen těchto dílců, ale i jiných, zatím nepoškozených součástí pily. 8.2.1 Páka přítlaku variátorových kol (výkres č. 2 - označ. 21). Je vyrobena z habru a je v polovině své délky podélně i příčně prasklá. Tuto závadu nelze opravit a je nutné vyrobit repliku. Přesné rozměry a tvar pro výrobu této páky lze zjistit až po demontáži. 8.2.2 Rameno (výkres č. 5 - označ. 59). Výměna pravého ramene pracovního rámu pily (rám z pohledu po směru výrobního toku). Rameno je vyrobeno ze středového dubového řeziva. Výroba repliky, s docílením přesného tvaru, bude nejlépe proveditelná až po samotné demontáži.
8.3 Součásti, které jsou opotřebeny, ale jejich výměna není nutná Do této skupiny patří součásti, které byly svým dřívějším používáním značně opotřebeny, ale které není třeba z důvodu zachování maximální autenticity vyměňovat. Jedná se ve většině případů o všechny dřevěné součásti v převodové soustavě, které jsou více či méně popraskané. Jejich výměna za repliky by připadala v úvahu pouze v případě, pokud by během plánovaného ukázkového provozu došlo k destrukci. Jedná se o součástky na výkrese č.3 - označ.A - G, K, O.
8.4 Další nezbytné úpravy Jedná se o opravy, které jsou v rámci docílení ukázkového provozu nutné. Současný stav, popsaných součástí v odstavcích (8.4.1 - 8.4.4) to neumožňuje a pokud ano, hrozilo by nebezpečí poškození jiných částí pily. Tyto opravy by v žádném případě nenarušily autenticitu pily. 8.4.1 Vyrovnání kolejové dráhy. (výkres č.2, 3 - označ.23). Vyrovnání kolejové dráhy (v případě pořezu) je nutné z důvodu jednak abnormálně nepřesné tloušťky řeziva (až několik cm), a jednak z důvodu nebezpečného svírání pilového listu pily (výkres č.5 - označ.60). Tímto sevřením může dojít k destrukci celého pracovního rámu pily. 8.4.2 Demontáž hřídelí č.2 a č.3 (výkres č.2, 3 - označ.31, 32). Na obou hřídelích jsou zatuhlá ozubená kola (výkres č.2 - označ.H, I). Tato kola je nutno uvolnit – rozhýbat, v axiálním směru po hřídeli. 8.4.3 Oprava vidličky (výkres č.2 - označ.20). Oprava vidličky ramene na zapínání a vypínání zpětného chodu. Doporučuji zpevnit svarem ze spodní strany vidličky (z této strany nebude svar vidět).
8.4.4 Oprava upevňovacího háku na vozíku (výkres č 4 - označ.48). Upevňovací hák, který leží nejblíže rámové pile na straně vstupu do pilnice, je prasklý na dvě časti. Doporučuji opravu svárem ze spodní strany háku.
8.5 Údržba horizontální rámové pily Úkolem údržby je preventivní ochrana pily z důvodů zachování veškerého vybaveni, zejména kovových častí, které podléhají korozi. Během provozu pily je bezpodmínečně nutné přimazávat vhodným olejem (např. převodový olej) všechna uložení (18 ks) na všech hřídelích (1 - 8), a dále pak oba ojniční čepy a lyžiny vedení pracovního rámu (4ks). Ostatní kovové části stačí pravidelně konzervovat 2-3krát ročně. Do této skupiny patří zejména všechny pohyblivé šrouby (výkres č.2-8 - označ.50, 76), hřídele č.1 - 8, a všechna kovová kola (výkres č.2 - 8 - označ.H - J,M,N, P, R ,38 - 41, 43....atd.). Konkrétní přesné provedení dalších jednotlivých oprav se bude řídit stavem zjištěným při demontáži. Tu by bylo nejlépe provést u všech pohyblivých částí, nejen u prvků viditelně poškozených. Důležité je také včasné ostření pilového listu a během uzavření provozu i již zmiňovaná konzervace
8.6 Ochrana dřevěných prvků Ochrana dřevěných prvků proti jakostní degradaci vlivem působení dřevokazných hub, plísní a hmyzu. Doporučuji ochranu všech dřevěných častí budovy pilnice nátěrem vodou ředitelnými solemi (Wolmanit, Baufan, Bochemit, aj.), přestože se v době vzniku pily tyto barvy na podobné stavby v naší zemi moc nepoužívaly a není předpoklad, že byly původní. Použití oleje jako ochranné látky, ve své době běžně používané, není dnes z ekologických důvodů možné. Rámová pila i nosné prvky převodové soustavy byly v minulosti dostatečně naimpregnovány olejem, a tak jejich další ochranný nátěr není nutný.
9.0 ZÁVĚR V této bakalářské práci je zpracován návrh obnovy horizontální rámové pily ze Sloupnice, která je dnes součástí skanzenu na Veselém kopci. Návrh obnovy vychází z historického vývoje pily, zjištění a vyhodnocení současného stavu. Součástí práce je též vypracování technické dokumentace stroje, jeho vybavení a technologického toku výroby. Dokumentace se skládá z textové, výkresové a fotografické části. Při návrhu obnovy pily jsou dodrženy dva základní požadavky. Prvním požadavkem je docílit technické způsobilosti pro standardní pořez dřeva. Druhým požadavkem je zachovat maximální možný počet původních dílů, aby se zachovala historická hodnota pily. Z hlediska památkové péče doporučuji ponechat základní konstrukci a část mechanických dílců, které jsou v dobrém nebo alespoň v použitelném stavu. V další části navrhuji doplnit chybějící části, které jsou pro funkčnost pily nezbytné. Tyto díly je třeba vyrobit podle vytvořené výkresové dokumentace. Tato výkresová dokumentace byla vytvořena z časti podle původní fotodokumentace, která byla pořízená před demontáží, z části podle toho, co má chybějící díl vykonávat aniž by byl znám jeho přesný tvar. V případě chybějících standardních dílů (např. šroubů) jsem vycházel z příslušných norem. Díly, které jsou zcela opotřebené předchozím provozem, navrhuji vyrobit znovu. Rozsah těchto zásahů je poměrně malý a není nebezpečí, že citelněji naruší autenticitu pily. Původní části doporučuji uložit do depozitu nebo prezentovat samostatně poblíž pily. Výsledkem obnovy není dosáhnutí velkého výkonu pořezu nebo vysoké kvality řezné plochy. Hlavním úkolem je názorná ukázka pro vytvoření si představy, jak taková pila ve své době pracovala.
10.0 SUMMARY The suggestion for renovation of wooden water driven horizontal frame-saw is worked up in this work. The saw was built in Sloupnice and it is situated in open-air museum in Veselý Kopec now. The suggestion of renovation results from historical development of a saw and evaluation of present condition from technical and historical point of view. Technical documentation of the saw and its equipment was elaborated together with the description of technological flow, technological equipment and present condition. Documentation of present condition consists of text, drawing and photographic parts. Two basic requirements were kept for suggestion of saw renovation. The first requirement is attainment of run and sawing ability of the machine. The second requirement is keeping and preservation of maximum possible number of original parts with the aim to keep and preserve the historical value of saw. It is recommended to hold the basic structure and all mechanical parts and devices, which are in good condition from historical viewpoint. Completion of missing parts and equipment of the saw, which are necessary for the run of saw is the next part of the reconstruction. Manufacture of the pieces is possible according to the drawings in elaborated documentation. Original photographic documentation made up before relocation of the saw was used for the drawings. Overall wear parts are suggested to manufacture as a new ones. The new ones will be used for the run of a saw, the original ones can be put into the deposit or to present separately by the saw mill. Proportion of these exchanges is low and it has low negative influence on the sawmill authenticity. Heavy duty run of the saw or high quality of sawing is quite out of the effect of renovation. Presentation of the original technology in run and high level of historical value are the main targets.
11.0 SOUPIS OBRÁZKŮ A TABULEK V TEXTU Obr. 1 Obr. 2 Obr. 3 Obr. 4 Obr. 5 Obr. 6 Obr. 7 Obr. 8 Obr. 9 Obr. 10 Obr. 11 Obr. 12 Obr. 13 Obr. 14 Obr. 15 Obr. 16 Obr. 17 Obr. 18 Obr. 19 Obr. 20
Budova pilnice z hráze vodní nádrže (archiv SLS) Budova pilnice z příjezdové cesty (archiv SLS) Budova pilnice z pohledu od mlýna (archiv SLS) Budova pilnice z čela (archiv SLS) Budova pilnice z čela (archiv SLS) Převodová soustava (archiv SLS) Vnitřní vybavení pilnice (archiv SLS) Rámová pila (archiv SLS) Graf - Naměřené hodnoty jednotivých vzorků Graf - Srovnání naměřených hodnot s mor.standard. Budova pilnice Budova pilnice Budova pilnice Budova pilnice Převodová soustava Převodová soustava Prasklé rameno Rám pily Pracovní vozík Budova mlýna v Dolní Sloupnici
str.č 14
Tab. č. 1 Tab. č. 2 Tab. č. 3
Korelační koeficient v závislosti na délce segmentu Výsledné hodnoty Naměřené hodnoty
str.č.20
str.č.14 str.č.15 str.č.15 str.č.16 str.č.16 str.č.17 str.č.17 str.č.20 str.č.21 str.č.26 str.č.27 str.č.27 str.č.28 str.č.28 str.č.29 str.č.29 str.č.30 str.č.30 str.č.31
str.č.20 str.č.21
12.0 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY Archiv SLS Vysočina v Hlinsku BETHMANN, H.: Rámové pily a pomocné stroje pilařské. Lipsko: Karel Scholze, 1908. 91 s. BLÁHA, J., JESENSKÝ, V., MACEK, P., RAZÍM, V., SOMMER, J., VESELÝ, J.: Operativní průzkum a dokumentace historických staveb. 1. vyd. Praha: Národní památkový ústav, 2005. 111 s. ISBN 80-86516-18-0 DVORSKÁ, J., POLÁČEK, L.: Základní principy a problémy dendrochronologie. In Archaelogia historica 25/2000. Sborník příspěvků přednesených na 31. konferenci archeologů středověku České republiky a Slovenské republiky s hlavním zaměřením na středověké město a jeho zázemí. Banská Bystrica 27.–30. září 1999, 435-441 DOLAVA, J.: Tabulky pro dílenskou praxi JANÁK, K.: Pila Penikov - projekt obnovy technické památky. JANÁK, K.:Dřevo a jeho zpracování. Technické památky v Čechách, na Moravě a ve Sezku. Praha: Libri, 2001. 622 s. ISBN 80-7277-042-X. KYNCL, J., KYNCL, T.: Standardchronologien der Nadelgehölze. Gegenwärtiger Bearbeitungsstand in Böhmen und Mähren. In Probleme der mitteleuropäischen Dendrochronologie und natur-wissenschaftliche Beiträge zur Talaue der March. Archeologický ústav AV ČR, Brno, 1999, 79-84 Past 32, Personál Analysis System for Treering Research Build 700, User manual. by SCIEM, 2000 RYBNÍČEK, M.: Sestavení dendrochronologických standardů pro město Brno. Diplomová práce. MZLU v Brně, 2003, 88 s. RYBNÍČEK, M.: Dendrochronological analysis of the roof of the Nanebevzetí Panny Marie and Sv. Ondřeje church in Staré Hobzí. Acta univ. agric. et silvic. Mendel. Brun., 2004, LII, No. 5, pp. 155-168 ŠMELKO, Š., Wolf, J.: Štatistické metódy v lesníctve. Príroda, 1977, 330 s. ŠTĚPÁN, L.:Dílo a život mlynářů a sekerníků v Čechách. AGRO, 2000. 307 s. ISBN 80-7203-254-2 VRZAL, B. A KOLEKTIV: Strojnické tabulky I, II. SNTS, 1970. 1424 s.
