Polkupyörän ajovalo

Missä ajovalot?

Iltojen muuttuessa yhä pimeämmiksi kävin jälleen hypistelemässä Motonetin polkupyörille tarkoitettujen valaisinten valikoimaa. Kirkasotsainen ja kaunis ajatukseni on rakentaa polkupyörään soveltuva valotykki edellä mainitun yrityksen myymästä 10W mini-työvalosta, mutta toistaiseksi suunnitelma on hyllyllä sopivan virtalähteen (koko/sijoittelu/kapasiteetti) puutteen vuoksi.

Ilman minkäänlaista ajo- tai huomiovaloa pyöräily on kuitenkin sen verran vastuutonta, että jotakin piti keksiä.

Lähtölaukaus

Motonet 1x1W -tehoLED otsalamppu.

Valaisimia pyöritellessäni tein puolittaisen heräteostoksen ja päädyin hankkimaan kohtuuhintaisen kulmamallisen 1W tehoLED -otsalampun (9,90 eur). Mikäli valaisimen valmistaja ei syyllisty harhaanjohtavaan markkinointiin, otsalampun sisään on saatu mahtumaan kokonaiset 35 lumenia valotehoa. Tämä ei ole erityisen paljon mutta silti riittävästi, jotta kaupunki-olosuhteiden pimeimmät kujat tuntuisivat edes hieman turvallisemmilta.

Mainoslauseita.

Suurin syy valaisimen ostolle ei ollut sen valoteho (tai sen puute), vaan valaisimen piippua muistuttava muoto ja halu kokeilla, mahtuisiko valaisimen paristokotelo ohjaustangon sisään.
Olisi ollut todella hienoa, jos se olisi mahtunut, vaan ei niin ei. Paristokotelon halkaisija oli 21mm ja tangon sisämitta vain noin 18mm. Tässä vaiheessa pohdin hetken, josko palauttaisin lampun ja yrittäisin etsiä paremman ratkaisun. Pikaisen järkiintymisen jälkeen totesin, että käsissäni on hyvä aihio ja haaste/mahdollisuus luoda jotakin uniikkia ja hienoa.

Suunnitelma valaistuu

Valo ilman paristokoteloa.

Kaikki hyvät projektit alkavat toimivan laitteen purkamisella. Tässä tapauksessa se ei ollut kovin paljon tai edes vaikeaa, sillä minun tarvitsi irrottaa vain lampun paristokotelo. Koska lampun paristokotelo kiinnittyy kierteillä valaisinosaan, itse valaisinosa on siro. Hienoa tässä systeemissä on juurikin tuo paristokotelon kierteiden sijainti - huonompi vaihtoehto olisi ollut valaisinosan kanssa yhdysrakenteinen paristokotelo, jonka päässä olisi ollut kierteillä oleva tulppa. Toinen mahtava juttu on valon käyttökytkimen sijoittaminen valaisinosaan, jolloin paristokotelo on käytännössä turhaksi jäävä ja helposti vaihdettavissa oleva osa.

Pieni valaisin on helposti sijoiteltavissa.

Osiksi halkaistua valoa oli helppo mallailla ympäri pyörää. Vaihtoehtoja ei kuitenkaan pahemmin ollut, sillä aiemman mielikuvani mukaisesti ohjaustangon päähän sijoitettu valo on vain jotenkin niin hieno. Ratkaisua tukee myös se käytännön syy, että lampun virtalähteeksi hyvin soveltuvat AA-paristot mahtuvat näppärästi ohjaustangon sisälle.

Valaisin käyttää virtalähteenään kummallista ja ylihintaista (n.7 eur) 3V CR123 -paristoa. Koska kieltäydyin ostamasta tällaista paristoa jota todennäköisesti en päätyisi edes käyttämään, minun täytyi testata lamppu jonkinlaisella viritysvirtalähteellä. Kaksi sarjaan kytkettyä AA-kokoista paristoa antavat alkuperäistä hassuparistoa vastaavan jännitteen ja niiden voimin lamppu syttyi odotetusti.

Tehtaan spekseistä poiketen päätin heti lisätä paristojonoon kolmannen AA-pariston ja kokeilla valaisimen sytyttämistä 4,5 voltilla. Tällaisessa sokkona tehdyssä kytkennässä on tietysti vaarana, että joku valaisimen komponenteista mykistyy, mutta minulla oli tuuria mukana: ledi syttyi ja valo kirkastui. Tempun vaikutus ledin käyttöikään jää arvailuiden varaan.

Paristokotelo redux

Suunnitelma uudesta paristokotelosta (visualisointi Trimble's ketchup).

Jotta ajatus ei jäisi ajatuksen asteelle, asialle täytyi tehdä jotakin. Pikaisen mielikuvia konkretisoivan 3D-mallinnus -session jälkeen miljoonalaatikko yskäisi kätköistään:

• muovisen pesukoneen tulovesiletkuun tarkoitetun soviterenkaan (ulkokierre n.21mm, ilmeisesti tällainenkin soveltuisi)
• huonekaluputkea (ulkohalkaisija 15mm) (mahdollisesti tällaisesta? Ikea Räcka voisi olla myös ok)
• 20cm sähköjohtoa
• sähköteippiä

Soviterengas paikoillaan.

Huolimatta epäyhteensopivista kierteistä, muovinen soviterengas oli mahdollista kiertää paristokotelon paikalle pientä voimaa käyttäen.

Soviteosa valmiina treffeille työkalun kanssa.

Vielä hieman liian pitkä kierreosa sovitettuna valaisimeen.

Kierteiden sahaamisen jälkeen oli aika sovitella paristokotelona toimiva putki paikoilleen.

Putken ulkohalkaisija = sovitinosan sisähalkaisija.

Putki ei mahdu soviterenkaan sisään

Käyttämäni putken ulkohalkaisija on sama kuin soviterenkaan sisähalkaisija (15,6mm) joten osat eivät sopineet yhteen aivan kivuttomasti. Aluksi ajattelin liimaavani putken ja soviterenkaasta pätkäistyt kierteet yhteen, mutta tällä kertaa ei tarvinnut.

Putki kuumenee.

Koska kierreosa on muovia ja putki metallia, päätin sulattaa putken kiinni kierteisiin.

Osat sopivat sittenkin.

Muutaman minuutin painimisen jälkeen kävi ilmi, että kuumennettu putki on mahdollista prässätä kiinni kierteisiin pelkkiä käsi- ja painovoimia käyttämällä (= n. 75kg massa riitti). Lopputuloksena muodostunut liitos on melkoisen tukeva.

Paristokotelo ja paristot.

Prässäämisen jälkeen katkaisin vielä paristokotelon kierteet siten, että ne täsmäävät valaisinosan sisäkierteiden pituuteen. Kokeilujeni perusteella kierreosa ei irronnut putkesta käsivoimin, joten  virityksen heikoimmaksi lenkiksi jää melko lyhyeksi jäänyt kierre.

Virtapiirin miinus-kytkentä.

Valaisinosan runko toimii virtapiirin miinus/maakontaktina. Koska uuden paristokotelon kierteet ovat muovia eivätkä siten johda sähköä, turvauduin sähkönsiirrossa yksinkertaiseen, mutta toimivaan sähköjohtoviritykseen.

Toinen pääty.

Varmistin kierteiden väliin kiilatun johtimen paikallaanpysymisen parilla kierroksella sähköteippiä. Poikkesin alkuperäisestä suunnitelmastani myös sen verran, että en askarrellut paristokoteloon miinus-kontaktia. Runkoon kiinnittyvä sähköjohto on toisesta päästään yksinkertaisesti teipattu kiinni patteriin.

Kuvissa ei näy, kuinka paristot on tämän jälkeen sähköteipin avulla puristettu valaisinosan jousta vasten. Hyvän kontaktin aikaansaamiseksi tämä on välttämätöntä, sillä paristokotelon rakenne poikkeaa suunnittelemastani (jätin putken miinuskorvakkeen rakentelematta) eikä kontaktia muuten syntyisi.

Asennusvalmis tuote.

Paristokotelon ja ohjaustangon välyksen sain säädettyä sähköjohdon ja teipin avulla sopivaksi. Tässä vaiheessa etäisesti putkipommia muistuttava kapistus asentui tiukasti paikoilleen.

Paristo-asiaa

Kuten jo aiemmin mainitsin, alkuperäisen pariston tilalle virittelemissäni AA-paristoissa on se etu, että ne mahtuvat ohjaustangon sisälle. AA-paristot ovat standardimittaisia; niiden pituus on 50,5mm ja halkaisija vaihtelee 13,5-14,5mm välillä. Koska polkupyöräni tanko on suora 58cm pitkä putki (sisähalkaisija n. 18mm), tangon sisään voisi täten ujuttaa jopa 11 AA-kokoista paristoa.

Sarjaan kytkettynä nämä 11kpl AA-paristoa tuottaisivat 16,5V jännitteen ja tällä voisi ajatella sytyttävänsä jopa hieman isomman soihdun. Ongelmana on virtalähteen pikkuruinen kapasiteetti (noin 1800-2600mAh / 500mA kuormalla per AA-paristo), joka ei riitä kovin pitkäksi aikaa suurien valotehojen tuottamiseen. 9kpl paristoa 3 sarjaan - 3 rinnan -kytkettynä (tai 10kpl paristoja 2-sarjaan 5-rinnan) voisi tämän valonlähteen kanssa olla järkevä vaihtoehto, jota tulen todennäköisesti kokeilemaan mikäli käytännön kenttätestit osoittavat valon hyytyvän liian nopeasti.

Kenttäkokeet

"Jos mitä päätät, niin se sinulle onnistuu, ja sinun teillesi loistaa valo" (Job 22:28)

Asennuksen jälkeen ainoa jäljelle jäänyt tehtävä oli painaa nappia. Tämä on hieno!

Bongaustehtävä helpottuu.

 Normaaliin tapaan projekti valmistui puolenyön paikkeilla ja kenttäkokeet oli helppo suorittaa.

Pyörä lähestyy.

Kuljettajan kuvakulma.

Vaikka 35 lumenia ei ole kovin paljon, se on 100% parempi kuin ei mitään. Pelkäksi huomiovaloksi pienempikin tuikku olisi toki riittänyt. Valokeila riittää noin 20 metrin etäisyyteen saakka ja etenkin valaisemattomilla katuosuuksilla polkeminen oli huomattavasti mukavampaa kuin ennen. Pimeät metsäpolut jäävät silti edelleen koluamatta.

Projekti onnistui sen verran hienosti, että mikäli nälkä kasvaa syödessä ja valoa ei ole tarpeeksi, voisin ensin koettaa tuplata valonlähteiden määrän. Tämän projektin oppimien perusteella myös  alkuperäisen ajatuksen toteuttaminen helpottuu.