Flitschenhaken in der Seglerkontur
Hendrik Schneider
Hendrik Schneider
Flitschenhaken werden üblicherweise als Stift ausgeführt. Im einfachsten Fall ist dies ein fest im Rumpf eingebauter Stift, der einen Ring als Verbindung zum Flitschengummi aufnehmen kann. Dieser Stift liegt dann recht weit vorne am Segler in der Strömung. Alternativ wird im Rumpf ein Röhrchen eingelassen, in das ein am Flitschengummi befestigter Stift eingesetzt wird.
Der Stift soll aus dem Röhrchen herausfallen, sobald die Flitsche entspannt ist, also keine Kraft mehr eingeleitet wird. Das scheint recht gut zu funktionieren und dennoch gibt es immer wieder Stimmen, die Bedenken äußern.
Für meinen Macchiato habe ich deshalb nach einer einfachen Lösung gesucht, die sicheres Auslösen gewährleistet, dabei jedoch im Flug die Rumpfkontur nicht stört. Auch nicht durch eine Öffnung, die sich je nach Anströmung auch als wirksame Pfeife entpuppt.
Bild 1: Die Nase des Macchiato. Der Flitschenhaken ist eingeklappt und stört nicht.
Herausgekommen ist eine sehr simple Konstruktion, die auch für in der Metallbearbeitung ungeübte Bastler nachbaubar ist.
Bild 2,3:
Der einklappende Flitschenhaken:
Im Flug immer in der Seglerkontur,
zum Start ausklappbar
Ich habe simples Blech (Bild 11 und 12) verwendet und werde am Ende zeigen, dass dies ausreichend ist. Damit ist sowohl die Beschaffung als auch die manuelle Bearbeitung einfach.
Da ich in der Metallbearbeitung Ungeübte anspreche noch eine Warnung: Beim Bohren von Blechen sind diese gut zu sichern. Damit wird das Festfressen des Bohrers und das Mitdrehen des Werkstücks vermieden. Sollte das dennoch passieren: auf keinen Fall versuchen das Blech mit den Fingern fest zu halten!
Der Aufbau:
Der Haken selbst ist um eine Achse drehbar und wird im Rumpf von zwei seitlichen Führungen gehalten. Der untere Anschlag für die eingefahrene Position wird vom Rumpf gegeben und muss lediglich die Kraft der Rückholfeder aushalten.
Der obere Anschlag in der ausgefahrenen Position wird von einer der beiden seitlichen Führungen übernommen und wird beim Flitschen in etwa mit der Kraft der Flitsche belastet.
Natürlich kann man den oberen Anschlag auch etwas "sauberer" ausführen, indem man das Seitenteil gerade lässt und hier das Material des Abstandshalters als Anschlag verwendet. Dann sollte allerdings der Abstandshalter nicht nur geklebt sein, sondern zumindest mit einer Schraube (oder einem Stift) gesichert werden. Wie gesagt, lastet hier immerhin etwa die gleiche Kraft wie am Flitschenhaken.
Gelagert wird der Haken drehbar auf einer einfachen Schraube, die idealerweise einen gewindelosen Schaft hat. Steht keine Schaftschraube zur Verfügung, kann hier auch eine Messinghülse verwendet werden, die, aus einem Messingrohr gefertigt, auf die Schraube geschoben wird. Richtig abgelängt stellt diese Hülse dann auch den Abstand der Seitenteile voneinander sicher, so dass die Mutter (eventuell auch eine Stoppmutter) fest angezogen werden kann. Das war mir zu viel Aufwand. Im Zweifelsfall läuft der Haken auch auf einem Gewinde ordentlich.
Bild 4: Explosion seitlich
Das Bild 5 zeigt die Bestandteile des kompletten Flitschenhakens. Alle Bleche sind aus dem gleichen Material gefertigt. Die Seitenteile werden mittels der Distanzstücke miteinander verklebt. In der Zeichnung sind die Distanzstücke dicker als das Hakenmaterial. Darauf kann verzichtet werden, wenn die Verklebung mit Glasfaser angereichertem Epoxidharz erfolgt. Dabei auf ausreichendes Spiel des Hakens achten und daher die Teile nicht übermäßig pressen.
Natürlich muss beim Verkleben auch auf entsprechende Flucht der Achse geachtet werden.
Die Feder wird aus einem recht dünnen Draht gebogen auch hier ist die Qualität nicht sonderlich wichtig. Er wird einmal um die Achse gewickelt und dort zwischen zwei Beilagscheiben geführt. Sie sollte nicht zu streng gebaut werden ( Ø 0,4 mm reichen), da sonst das Ausklappen von außen zum Flitschen zu schwer wird.
Bild 5: Explosion, seitlich, mit Bezeichnung
Der Haken im Detail:
Die Form kann recht frei gewählt werden. Dennoch sind einige Überlegungen notwendig. Die Last ist im Bereich der Achse am größten, so dass hier nicht zu sehr an Material gespart werden sollte.
Die Hakenaussparung für den Flitschenring sollte soweit eingebuchtet sein, dass der Ring sicher hält und nicht abrutscht. Zur Bohrung hin sollte auf einen gleichmäßigen Übergang zur normalen Materialdicke geachtet werden (Vermeiden der Kerbwirkung).
Bild 6: Haken mit Bemerkungen
Auch zum offenen Ende hin sollte die Form flach ausfallen, da sonst bei starker Feder im Moment des Auslösens der Haken den Ring der Flitsche zwischen Ausbuchtung und Rumpf einklemmen könnte.
Damit die Feder eingreifen kann und gleichzeitig der obere Anschlag sauber ausfällt, muss ein Hammerkopf angeformt werden. Die Größe ergibt sich aus der Anforderung, dass der Haken im Anschlag senkrecht stehen soll. Der Anschlag wird vom gebogenen Seitenteil gegeben. Diese beiden Teile sind also aufeinander abzustimmen.
Der Rumpf bekommt eine Aussparung (Bild 8), durch die der Haken ausgeklappt wird. Idealerweise liegt der Haken in einer Ebene mit der Rumpfkontur. Der rechte Teil des Hakens liegt innerhalb des Rumpfs und muss daher entsprechend um die Wandstärke des Rumpfes abgenommen werden.
Das war es auch schon!
Drückt man mit einem harten Gegenstand im Bereich des roten Pfeils, öffnet sich der Haken und man kann den Ring des Flitschengummis einhängen.
Zur Festigkeit:
Die Grundlagen zur Berechnung findet man unter Balkentheorie. Ist man nur an der maximalen Spannung in einem rechteckigen Balken interessiert, reichen einfache Abhängigkeiten:
σ = 6Fd/bh²
Wobei σ die maximale Spannung im Material ist, F die Kraft, die auf einer Seite in den Balken eingeleitet wird (nicht die Kraft in der Mitte), d der Abstand von Lager zu eingeleiteter Kraft und b und h Breite und Höhe des Balkens sind.
Natürlich ist der Haken recht weit von dem idealen Balken entfernt. Um auf der sicheren Seite zu bleiben, kann man die obigen Maße wie in Bild 7 gezeigt zuordnen.
Bild 7: Krafteinleitung
Dazu habe ich angenommen, dass
F1 = 120 N (12 kg ist geschätzt der größte Zug, den ich je aufgebracht habe)
d = 10 mm
b = 3 mm
h = 5 mm
Es ergibt sich eine maximale Spannung im Material von σ = 96 N/mm².
Selbst der einfachste Baustahl hat eine Dehngrenze von 185 N/mm²
Ich habe also eine Sicherheit von zwei. Wer Flitschenrekorde aufstellen möchte, muss die Dimensionierung entsprechend ändern und irgendwann zu höherwertigem Stahl greifen.
Befestigung im Rumpf:
Der Haken überträgt die Kraft der Flitsche auf die Seitenteile und diese müssen die Kraft in den Rumpf einleiten. Ich habe beidseitig Dreiecksleisten aus Kiefer beigelegt um die Klebefläche zu vergrößern. Zudem habe ich nach vorne einen Kiefernklotz vorgesetzt. Das alles wird mit 24h Epoxy, Glasfaserfüllmaterial und Thixotropiermittel verklebt. Dabei sollte auch gleich die Mutter auf der Schraube verklebt (gesichert) werden, damit sie sich nicht im Laufe des Fliegerlebens löst.
Viel Spaß!
Anhang:
Bild 8: Der Flitschenhaken im eingeklappten Zustand
Bild 9: Ausgeklappt, seitlich
Bild 10: Ausgeklappt, seitlich
Bild 11: Das von mir verwendete Baumarktblech.
Beim Zuschnitt sind die Löcher zu umgehen.
Bild 12: Blech, Dicke
......... schön versenkt hast es bleibt überhaupt kein Schmutz hängen !
