Länge einer Steckung?: 4 m-Segler, 5° V-Form

Hallo an Alle,

Ich hatte zwar zu dem Thema schon ein oder zwei Beiträge gefunden, aber die beiden standen ein wenig im Widerspruch, daher wollte ich hier nochmals genauer nachhaken.
Wie lang muss die Länge einer Flächensteckung PRO FLÄCHENSEITE sein? (Im konkreten Bsp: 4m Segler, 5° V-Form)
Ich hatte die Faustformeln 10% der Spannweite, soll die Steckungslänge sein...die gesammt Steckungslänge oder die "gesteckte" Länge pro Flächenhälfte?
Auch hatte ich schon gesehen, 10% der Wurzelrippenhöhe, was dann ja deutlich unterhalb der anderen Längen liegt.
Ich hoffe ihr könnt mir ein wenig auf die Sprünge helfen

Grüßle, Sebastian

Als Mindestanforderung reicht 5 x die Wurzelprofilhöhe ...

Bei meinen Seglern, und die werden meist nicht langsam bewegt , ist die Steckungshülse ca. 8 - 10 Prozent der tatsächlichen halben Flügelspannweite.

So hat der Verbinder bei einem 4 Meter Segler bei mir z.B. 480 mm. Die Rumpfbreite bei einem Scale-Segler beträgt hier z.B. 150 mm.

Der Verbinder geht somit je Seite ca. 165 mm in die jeweilige Tragfläche (was in diesem Fall ca. 8,5 Prozent entspricht).

Wichtiger als die Verbinderlänge ist eine vernünftige Anbindung des Verbinders inkl. Verbindertasche in die Holmstruktur.

Danke für deine Antwort! Genau so etwas hatte ich gesucht!
Ich hatte eine Verbinderlänge von ca. 500mm geplant, das dürfte also hinhauen!
Wie verbindet man denn die Steckungshülse am besten mit dem Holm?
Recht es die Steckungshülse zwischen die Gurte zu nehmen, und zusätzlich noch unter den Gurten die Hülse und den Holm mit 2 Lagen CFK Schlauch zu überziehen,
und dann das ganze passend in die Aussparung der Kerne zu nehmen?

Grüßle, Sebastian

du musst ja noch eine Verbindung zu deinem eigentlichen Holm herstellen. ich würde deine Hülse auch an den Seiten mit dem Holmsteg verbinden. Wie genau das von statten geht hängt natürlich von deinem Stegaufbau ab der uns momentan noch nicht bekannt ist. Es muss auf jeden Fall vermieden werden eine Sollbruchstelle Ende Verbinderhülse zu haben, dort muss ein "sanfter" Übergang zum Steg entstehen.

Gruß Thies

Sebastian27 schrieb:

Recht es die Steckungshülse zwischen die Gurte zu nehmen, und zusätzlich noch unter den Gurten die Hülse und den Holm mit 2 Lagen CFK Schlauch zu überziehen

Zum Vergrößern anklicken....

Klingt vernünftig, entscheidend ist hier aber die gute Verbindung/Klebung zwischen Hülse einerseits und Gurte/Holm andererseits.
Der Flügel wird ja im Bereich der Steckungshülse nicht stärker belastet als sonst in der Umgebung, Ausnahme der Übergang am Ende der Hülse.
Sollte es Bruchversagen in der Gegend geben dann zu 99% am Übergang am Ende der Hülse, nicht im Bereich der Hülse selber.
Wichtig scheint mir die Verstärkungen deutlich über die Hülsenenden hinaus zu verlängern um den Übergang zu verstärken.

LG Robert

So meinte ich das ja, wenn die Hülsenlänge ca. 250mm beträgt, dann einen CFK mit ca. 1m über Hülse und Holm Schieben, darüber noch einen mit vielleicht 50cm, damit der Übergang Hülse Holm verstärkt ist, da es wenn dann dort zum Bruch kommen würde...
Bisher habe ich nur noch keinen anderen Einfall gehabt, wie ich Hülse und Holm "fließend" verbinden könnte...
Der Holmsteg soll aus Balsa gebaut werden, für Rohacell oder ähnliches, fehlt es Studenten einfach an Geld
Der Holm verjüngt sich von 28mm breite am Wurzelprofil auf ca. 10mm kurz vor ende der Tragfläche, der Verbinder soll einen Querschnitt von ca. 20x18mm haben und einen 10x10mm balsakern haben um etwas Gewicht zu sparen.

Danke für eure zahlreiche Hilfe!

Grüßle, Sebastian

Die Belastung durch die Steckung äussert sich vor allem durch grosse Querkraftsprünge. An der Wurzelrippe und am Steckugsende werden zwei grosse (je kürzer die Steckung, je grösser), entgegengerichtete Einzelkräfte in die Holmstruktur eingeleitet. Die hebeln die Holmgurte auseinander. Es ist also vor allem wichtig, in diesem Bereich die Holmgurte gut zu verbinden (Mark Drela verwendet eine Wicklung aus Aramid). Ausserdem treten bei kurzer Steckung sehr hohe Flächenpressungen an den Steckungsenden auf; die Hülse und ihre Aufnahme müssen das also abkönnen.

Danke Markus für die Erläuterung! Die Umwicklung in diesem Bereich mit Aramid erscheint mir schon sinnvoll, nur wie umwickelt man Gurte und Holm/Steckung zusammen?
Ich habe geplant. in den Ausschnitt im Styrokern erst die Gurte einzulaminieren, darauf dann die Hülsen-Holm-Verbindung und darauf dann wieder der obere Gurt. das ganze als ein Paket zu umwickeln ist so leider aber nicht möglich...

Grüßle, Sebastian

Zur Einleitung der Kräfte von der Steckungshülse zum (Balsa-)Steg verwende ich am liebsten Sperrholzstreifen. Dies wird erst seitlich auf den Holm/Hülse aufgeharzt, ca doppelt so lang wie die Steckung. Das Ende mit tiefem Schwalbenschwanz versehen um die Kerbstelle zu entschärfen. Je nach Bedarf in der Länge abgestuft aus zwei dünneren Lagen aufbauen. Ich verwende keine Kohleschläuche, Sperrholz verklebt sehr gut mit Rovings.

Dann lege ich unten und oben die kürzeren Rovingpakete auf den Holm (bis ca 1/3 Länge), diese werden mit Aramidrovings umwickelt, vor allem bei der Wurzelrippe, dann auslaufend. Die langen Rovingpakete lege ich in die Schale/Kern ein, Holm drauf und pressen/schliessen. Dort muss das Harz die Krafteinleitung alleine tragen. Das funktioniert im Postiv- wie im Negativbau.
So ein Holm ist mir noch nie aufgeplatzt, weder längs noch hoch. Hab grad erst einen unfreiwillig getestet (senkrecht 200 Km/h +).

Gruss
Reini

BTW, Zur Eingangsfrage: Als Einbindungslänge des Steckverbinders haben sich auch bei mir 8% der Halbspannweite bewährt.

Danke "Reini" für deine Erklärung!
Ich denke so ist das schon eher machbar mit den Rovings!
Das mit dem Sperrholz an den Seiten hatte ich mir auch schon mal überlegt...
was haltet ihr von folgender Idee: Auf der Länge der Steckung in den Holm eine Aussparung machen, sodass die Steckung passend praktisch "in den Holm integriert" wird, wenn der Holm also 28mm breit ist, und die Steckungshülse eine Breite von ca. 20mm hat, in den Holm eine Aussparung von der Wurzelrippe an mit der Länge der Hülse machen, und die Hülse "zwischen" bzw. in die Mitte des Holms setzen und dort gut einharzen. Das ganze dann wie von Reini gesagt mit Gurten belegen und mit Aramidroving umwickeln um ein Aufplatzen zu verhindern...?

Grüßle, Sebastian

Ja so geht das. Wobei ich drauf achte, dass die Steckhülse direkt mit dem Sperrholz verklebt ist, dann ist sie gut integriert. Bei Bedarf aussen auffüllen beim verpressen. Zum pressen einen masshaltigen Ersatz für den Carbonverbinder in die Hülse legen, sonst könnte sie zugedrückt werden. Das Teil mit Margarine schmieren, damit es gut wieder rauskommt, Wachsen reicht manchmal nicht. Evtl. Loch, oder Gewinde in das Teil, zum rausziehen.

Wenn die Steckung zu niedrig ist, bitte kein Balsa zwischen Hülse und Rovings legen, das wäre zu weich für die Druckkräfte. Lieber etwas hartes nehmen.

Holm- und Rippenbruch

Was meinst du mit "aussen auffüllen" ?
Mein Holm ist ja wesentlich breiter als die Steckungshülse, sodass die Hülse ja noch im Holm selbst eingefasst werden kann.
Der Balsa Holm besitzt dann ja einen Ausschnitt, in den die Hülse genau hinein passt...auf jeder Seite der Hülse sind dann noch ca. 4mm Holm mit denen die Hülse verklebt wird.

Grüßle, Sebastian

Eben darum geht es. Das Sperrholz soll direkt auf die Hülse und das Balsa aussen drauf. Sonst bricht die Hülse im Balsa los.
Klar?

Ahhh Klar, logisch! Danke!
Also von innen nach aussen: Hülse-Sperrholz-Balsaholmausschnitt-oben und unten Gurte drauf-wo nötig mit Kevlarrovings das ganze umwickeln-fertig ist die Steckungsintegrierung!
Die Steckung und den Holm habe ich nach Christian Barons Auslegungs Excel-Sheet gemacht, funktioniert super!
Jetzt muss nur noch gebaut werden!

Grüßle, Sebastian

Bingo!

Das Sheet vom roten Baron verwende ich auch, passt.

Viel Erfolg!
Reini