Kohleinnenlagen beim Sandwich-Bauteil

Hallo,
bin gerade dabei einen neuen Flieger aus meinen Formen zu ziehen und bin bei der Vorbereitung auf kritische Bemerkungen zu Kohleinnenlagen gestoßen. Was gibt es dabei für Bedenken. Bei meiner geplanten Fläche wurde ein Profil mit 10% Dicke verwendet. Durch die ziemlich große Flächentiefe möchte ich Probleme mit Einbeulen vermeiden - und bin auch kein Fan von Stützrippen.

Laminieren möchte ich mit folgenden Aufbau:

100g Spread Tow (im Nasen/Wurzelbereich doppelt)
1,5mm Balsa
100g Spread Tow Nase bis zum Klappensteg
50g Glas ab Klappensteg bis Endkante

Für die Holmgurte nehme ich UD-Gelege M46 - allerdings benötige ich wegen der geringen Streckung eigentlich keine Holmgurte. Die UD-Einladen sind mehr, um die Nerven zu beruhigen und damit sich die Stege nicht abzeichnen.

Die Stege stelle ich aus cfk-Schläuchen mit Schaumkern her.

Dann stellt sich mir noch so eine wirklich grundlegende Frage: Wenn ich die Fläche mit doppelt-Carbon 100g aufbaue - kann ich dann evtl. darauf verzichten, den Stützstoff auszusparen um die Stege mit der Außenlage zu verkleben und sie stattdessen direkt auf die Innenlage zu kleben? Dann könnte/würde ich auch auf die UD-Einlagen verzichten (max. 2x M46 50mm auf 20mm)
Bei den Klappen würde ich die bewährte Verklebung mit der Außenlage beibehalten aber beim Holmsteg würde ich davon gerne abweichen.

Hier noch ein paar Bilder vom Flieger:



und hier die Position der aktuelle Stege und Holme (Aufbau: Außenlage 50g Glass+160g cfk - Stützstoff 1,5mm Balsa - Innenlage 50g Glas und relativ massiv dimensionierte UD-Holm-Gurte):

Mein F3J-Flieger von 2007 und dessen größerer 4,6m-Bruder von 2010 haben außen nur eine Lage 60er Glas, dann 1mm bzw. 1,5mm Balsa, und innen sind dann alle Kohleverstärkungen. Am Holm und an den Stegen ist die Schale nicht ausgespart.

Der Holm sollte eine möglichst direkte Verbindung zu den Torsionslagen haben. Das geht also entweder wie bei mir (ohne ausgesparte Schale, Torsionslagen innen) oder auch anders (ausgesparte Schale, Torsionslagen aussen).

Die beiden Flieger sind die, die ich hauptsächlich fliege, die liegen also nicht nur herum, und sie halten eben schon seit 12 bzw. 9 Jahren, und es zeichnet sich auch nichts ab. Ab und zu kommen auch Belastungen drauf, habe eine 4 PS Motorwinde. So untauglich kann es also nicht sein.

Was waren denn die Argumente, warum die Innenlagen schlecht seien?

Lars

Hallo Lars,
die konkreten Gründe wurden nicht genannt, sondern auf die bekannten Bedenken hinsichtlich Kohle-Inneneinlagen hingewiesen. Deshalb auch mein Anfrage.
Ich bin beim aktuellen Flieger nun gemischt an das Thema herangegangen: Ausgesparte Schale für Hauptholm und Hilfsholm, ebenso bei den Klappen. Der diagonale Gurt wird auf die Innenschale gelegt. Die Innenschale ist bis zum Hauptholm mit 100 ST und ab dem Hauptholm mit 52 C ausgeführt. Außenschale 100 ST.

Ich denke, die Thematik zieht sich an den sehr dünnen Profilen hoch. Je dünner das Profil und je höher die Streckung, desto wichtiger wird es, die äußeren Torsionslagen zu belegen und innen max. eine dünne Glaslage vorzusehen. Werden die Profil dicker, die Streckung geringer und insgesamt die Belastung geringer, kann auf diese zusätzlichen mm Bauhöhe beim Holm verzichtet werden, bzw. er verliert seine Relevanz im Bezug zum Bauaufwand.

Wenn ich bei ausgesparten Schalen innen eine zusätzliche Kohleeinlage vorsehe, schaue ich auch immer, dass sie vorne und hinten an einen Gurt anliegt.

Die ganze Thematik ging mir jedoch vor Baubeginn durch den Kopf. Jetzt ist das Projekt in vollen Gange und ich merke, dass diese Themen noch meine geringsten Sorgen sind, bzw. so ein ziemliches nach-Winter-Kopfkino sind.

VG

Hallo Steve,

hast Du das wesentliche genau richtig erkannt. Das Problem von CFK-Lagen und Gurten ist in der Regel die Verklebung untereinander.

Bei der klassischen Schalenbauweise soll die Aussenlage die Torsion bändigen, die Innenlage das Beulen, der Holmgurt das Durchbiegen. Je größer der die umschlossene Fläche der Antitorsionslage, je größe die Höhe des Holms und je größer der Abstand zwischen der Antitorsions- und der Antibeullage, umso leichter und weniger steif können die einzelnen Elemente dimensioniert werden. Leicht ist vor allem bei hohen Streckungen auch und inbesondere wegen der Massenträgeheit von Bedeutung. Weinger steifes Material heißt auch, weniger anfällig auf atypische Belastungen wie Kerbeinwirkungen.
Das Leben ist auch hier ein einziger Kompromiß.

Hans