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Die Sache mit den Fahrwerksklappen

Ingo Seibert


 

Eine Einziehfahrwerksergänzung im Eigenbau

Was haben wir nicht schon alles ausprobiert, um die Fahrwerksklappen unserer Großsegler endlich zuverlässig und dauerhaft zu schließen: Hosengummis, Torsionsstäbe, Federn, sogar mit Miniservos angelenkte Fahrwerksklappen konnten auf den Flugplätzen schon gesichtet werden. So manch einer ist darüber inzwischen verzweifelt...

Was bisher geschah:

Der Einbau eines Einziehfahrwerkes in ein Segelflugzeug stellt einen ganzen Haufen Arbeit dar: Einbaulage festlegen, Ausschnitt verstärken, Klappen ausschneiden, anschlagen, Spanten anpassen und einharzen, die Servos drumherum einbauen und immer schön den (zumindest beim Autor nur selten Wirklichkeit werdenden) Cockpitausbau im Auge behalten. Da verwundert es nicht, wenn der geneigte Großseglerpilot, kurz vor dem Erstflug stehend, keine wirkliche Lust mehr verspürt, eine aufwändige Anlenkung der Fahrwerksklappen in Angriff zu nehmen. Also doch wie immer: Zwei Stücke Hosengummi an die Klappen, das Ganze im Rumpf fixiert und gut iss. Nach ein paar Monaten ärgert man sich über die eigene Faulheit, denn dann dürfen die spröden Gummis unter zumeist gynäkologischen Handverrenkungen gewechselt werden. Weiterhin ergibt sich das Problem, dass die Gummis nicht zu stark gespannt werden dürfen, um aus dem Einziehfahrwerk kein Drin- oder Drauenbleibfahrwerk zu machen. Das wiederum führt dazu, dass die Klappen im Schnellflug oder bei scharf geflogenen Kurven gerne mal aus der Rumpfgeometrie herausgezogen werden, allen Anwesenden Winke-Winke sagen und gar schreckliche Geräusche erzeugen oder sich gänzlich verabschieden. Gar nicht schön so was. Was also kann der Mensch tun? Sicher, es gibt auf dem Markt ein paar Ansätze, dieses Problem zu lösen; meistens über Wippen, die, durch das einfahrende Rad betätigt, die Klappen verschließen. Aber was macht der sowieso schon gebeutelte Modellsegelflieger, wenn ihm, wie bei der dem Autor eigenen ASW 24, der Platz für diese üppig in die Vertikale bauenden Fahrwerke nicht gegeben ist? Doch wieder zurück zu den Hosengummis?

Problem Lösung:

Nun wurde an dieser und anderer Stelle schon mehrfach über Einziehfahrwerke berichtet, einmal über das im Eigenbau zu erstellende, zum anderen über das der Firma FEMA, welches auch als Testmuster herhalten musste. Eingebaut in besagte 4,17 m-ASW 24 mit aus dem Rumpf heraus betätigten Querrudern und Landeklappen (doch, das gibt es noch), in der für eine Wippenmechanik wie oben beschrieben einfach kein Platz vorhanden war. So wurden also ausnahmsweise mal wieder die verbliebenen grauen Zellen angestrengt und nach einer Lösung gesucht - und diese überraschend schnell gefunden. Die Fahrwerksschenkel sollen gefälligst die Betätigung übernehmen! So wurde aus zwei Alu-Flachprofilen und einem Messingdrehteil innerhalb von 20 Minuten der Prototyp gebaut, der bis heute funktioniert!

Die Funktionsweise:

Auf der Vorderseite des FEMA-Fahrwerkes befindet sich eine Stahlachse, auf die der Stoßdämpfer für die Federung aufgefädelt wird. Das ist die Drehachse für die beiden Aluschenkel.

Stodämpferachse

Nun galt es noch, den notwendigen Weg der Fahrwerksklappen zu ermitteln. Beim FEMA-Fahrwerk 9820 A waren das rund 15 mm, wenn als Anlenkpunkt die Klappenmitte angenommen wurde. Nun konnte per Strahlensatz die notwendige Hebellänge ausgerechnet werden, hier 40 mm, daraus folgt ein Betätigungsweg von 10 mm.

Strahlensatz
Und das wars auch schon. Nun mussten nur noch die Bohrungen in die Aluprofile eingebracht und zwei M2-Gewinde für die Kugelköpfe geschnitten werden - fertig!

Achsenausschnitte

Die etwas seltsam anmutende Form mit Buckel im vorderen Bereich ist bedingt durch die im Weg liegende Achse der Fahrwerksschenkel, schließlich soll das Ganze möglichst reibungslos funktionieren. Jetzt drückt also beim Einfahren des Fahrwerks der Fahrwerksschenkel kurz vor der Endstellung gegen die Flachprofile, an denen per 2 mm-Gewindestangen die Fahrwerksklappen hängen.

Bettigungspunkt

Befestigung der Klappen

Ist das Fahrwerk verriegelt (überkniet), sind auch die Fahrwerksklappen fest verschlossen. Das ist übrigens die einzige Stelle, an der etwas eingestellt werden muss, damit nichts blockieren kann. Aber dafür bzw. dagegen werden verstellbare Kugelköpfe eingebaut. Wird das Fahrwerk nun ausgefahren, sind bereits nach den ersten Millimetern Verfahrweg die Klappen entriegelt und können durch das Gewicht der Aluwippe nach unten fallen oder werden vom Rad aufgedrückt. Die Fahrwerksklappen selbst werden über die in angeklebten Bowdenzugröhrchen gelagerten, abgekröpften Gewindestangen betätigt.

Bodenansicht

Auch eine etwaige Federung stellt kein Hindernis dar, denn durch die Aufhängung der Mechanik nahe des Drehpunktes kann das Fahrwerk ohne Behinderung einfedern. Das von mir in MFI 2/2001 und im -Magazin vorgestellte Eigenbaufahrwerk kann natürlich auch entsprechend umgebaut werden. Dazu muss man nur im vorderen Bereich eine zusätzliche Achse einsetzen, auf die die Zusatzmechanik aufgefädelt werden kann.
 

Die benötigten Einzelteile am Beispiel des FEMA-Fahrwerks 9820A:

  • 2 Stücke Aluminium-Flachmaterial mit ca. 15 x 3 x 140 mm
  • 1 Stück Messingdrehteil oder ein Stück Messingrohr mit ca. 6 mm Außendurchmesser, Länge hier 46 mm
  • 2 M2 Gewindestangen, Länge je nach Modell
  • Kugelköpfe M2
  • 2 M2 Schrauben 15 mm Länge
  • 4 Stücke 3 mm Bowdenzugaußenrohr mit je ca 10 mm Länge

Bitte beachten, dass die Teile, je nach verwendetem Fahrwerk, in ihren Maßen angepasst werden müssen!
 

Anfertigen der Teile

Zeichnung Fahrwerksklappenmechanik

Es wurden mit Absicht keine Maße eingesetzt, diese hängen zu sehr vom jeweilig verwendeten Fahrwerk ab.

Bevor wir nun in medias res gehen, folgen noch ein paar allgemeine Hinweise zur Arbeit mit Metallen und Werkzeugmaschinen:

  • Teile immer in einem fixierten Schraubstock festspannen und niemals nur mit der Hand festhalten!
  • Keine Handschuhe zum Bohren, Drehen etc. anziehen!
  • Bei allen zerspanenden Arbeiten Schutzbrille und Schutzkleidung tragen!
  • Aluminium nicht mit einer Reißnadel bearbeiten!
  • Scharfe Kanten und Bohrgrate anfasen oder ansenken!
  • Späne nie mit den bloßen Händen entfernen!
  • Nicht in laufende Maschinen fassen!
  • Nur geeignetes Werkzeug verwenden!

Nicht, dass ich dem geneigten Leser dergleichen Arbeiten nicht zutrauen würde, aber in der heutigen Zeit ist es besser, man erwähnt solcherlei sicherheitsrelevante Dinge noch einmal vorab... Nun aber los:
Das Alu-Flachmaterial wird in zwei Teile entsprechender Länge geteilt. Dann werden mit einem Bleistift die Konturen angezeichnet und diese grob vorgesägt. Natürlich kann man das Flachmaterial auch auf seiner Breite von 15 mm belassen, dann spart man sich das Ausarbeiten des Buckels. Aber ich fand es schöner so.
Sind auch alle Bohrungen angezeichnet, werden diese angekörnt und auf einer Ständerbohrmaschine gebohrt und angesenkt. Übrigens passt das Ganze später besser, wenn man beide Teile zusammenspannt und gemeinsam verbohrt. Nun werden die M2-Gewinde geschnitten. Wer keinen passenden Gewindebohrer hat, kann statt des 1,5 mm Loches auch ein solches mit 2,2 mm bohren, die Schrauben durchstecken und von der anderen Seite mit Muttern sichern.
Das Drehteil, welches die beiden Aluschenkel verbindet, wird beidseitig mit M4-Gewinden versehen. Auch hier gibt es wieder die einfache Version, indem man ein passendes Messingrohr mit 4 mm Innendurchmesser nimmt und eine Gewindestange statt der Senkkopfschrauben verwendet. Aber Achtung, dann muss darauf geachtet werden, dass die Fahrwerksschenkel oder das Rad nicht an den dann überstehenden Muttern hängen bleiben können! Gegebenenfalls muss das Drehteil entsprechend kürzer werden. Zum Schluss können alle Teile noch auf Schönheit bearbeitet werden. Das wars schon!

Die Einzelteile der Zusatzmechanik

Die zusammengebaute Zusatzmechanik
 

Einbau im Modell

Am besten geht das natürlich bei ausgebautem Fahrwerk, aber auch bei der dem Autor eigenen ASW-24 wurde alles im eingebauten Zustand angepasst, denn ansonsten hätte die komplette Verkabelung wieder entfernt werden müssen.

Die beiden Aluschenkel werden mit dem Drehteil verschraubt und ausgerichtet. Am anderen Ende werden die beiden Kugelköpfe, noch ohne Gewindestangen, angeschraubt und auf freie Beweglichkeit überprüft. Sodann wird die gesamte Einheit, zusammen mit einer eventuell vorhandenen Gasdruckfeder, auf die Dämpferachse aufgefädelt und alles wieder in den Fahrwerksrahmen geschraubt.
 

Das Ausrichten ...

... ist die einzig schwierigere Arbeit, die dem geneigten Erbauer jetzt noch blüht:

Zuerst wird das Fahrwerk eingefahren und unsere neue Mechanik auf den Fahrwerksschenkeln aufgelegt. Nun muss der Abstand von den Kugelköpfen zu den sich in Endstellung befindlichen Fahrwerksklappen gemessen werden. 1 mm +/- ist nicht weiter kritisch, weil wir ja die Gewindestangen noch verstellen können. Die Gewindestangen werden mit 11 mm Übermaß abgelängt und auf der dem Gewinde gegenüberliegenden Seite auf ca. 10 mm Länge 90° abgewinkelt. Nun empfiehlt es sich, den Delinquenten auf den Rücken zu legen und durch den Fahrwerksschacht zu arbeiten. Das Fahrwerk wird ausgefahren, die Gewindestangen in die Kugelköpfe eingeschraubt und die Länge kontrolliert. Sind beide gleich lang eingestellt, kommen die Bowdenzugröhrchen zum Zuge: Diese werden nun in der Mitte der Fahrwerksklappen aufgeklebt; ich benutze dazu Sekundenkleber mit Füllpulver und Aktivator. Nun wird unser Modell wieder umgedreht, die abgekröpften Enden in die Bowdenzugröhrchen eingehängt und das Fahrwerk, am besten von Hand, eingefahren. Wenn vorher ordentlich gemessen wurde, müssten die Klappen nun sauber und gleichmäßig schließen. Hängt eine noch etwas runter oder blockiert schon vor dem Erreichen der Endstellung, müssen die Gewindestangen noch entsprechend rein- oder rausgedreht werden. Passt alles, werden die beiden anderen Bowdenzugröhrchen noch als Rutschsicherung vor die Gewindestangen geklebt, und die Umrüstung ist fertig!
 

Langzeiterfahrung

Seit vielen Jahrem versieht diese Zusatzmechanik nun ihren Dienst in einigen meiner Großsegler. Bisher war noch kein Ausfall zu verzeichnen. Nun ja, zumindest fast: Einmal hat sich eins der Bowdenzugröhrchen durch die Einwirkung zu hohen Grases verabschiedet, aber etwas Sekundenkleber und Aktivator verhalfen innerhalb von Sekunden wieder zu einem funktionierenden Fahrwerk. Die Gummistränge zu wechseln dauert deutlich länger...

Zum Schluss bleibt jetzt nur noch zu sagen, dass eine wie auch immer geartete gewerbliche Weiterverwendung der hier vorgestellten Teile und Zeichnungen einer Genehmigung durch den Autor bedarf!

Und damit verabschiede ich mich bis zum nächsten Mal und wünsche den Lesern viel Spaß beim Nachbauen!

Dieser Artikel ist in der MFI 10/2005 erschienen.

 

Stand: 19.12.2007