Titan als Verbinder für Pendelhöhenruder

[Bikerwaldi]

Hallo

Ich hab mir 2 Bausätze des Valenta Ray X gekauft. Bei diesen Modellen besteht die Steckung und Anlenkung des Pendelhöhenruders aus 2 CFK Stäben mit 5mm und 4mm Durchmesser.
In einem Beitrag im Forum über den Ray X habe ich gelesen, dass diese Stäbe bei mehreren Ray X gebrochen sind.
Nun ist mir die Idee gekommen, die CFK Steckung durch Titan-Stäbe zu ersetzen.
Meine Frage an die Material Experten unter Euch : Sind Titan-Stäbe als Steckverbindung für das Pendel Höhenruder geeignet ?

VG Walter

 

[NoNitro]

Hi, sollte gehen- aber wo bekommst du die Titanstäbe ? Muss aber Grade 5 sein wegen der Festigkeit....
Würde 4mm bzw 3mm Kohlestäbe in passende Alurohre einkleben, 5/4mm, 4/3 mm...

Gruß Klaus

 

[Bikerwaldi]

Danke für Deine Antwort Klaus
Passende Titan Stäbe in Grade 5 gibt es bei eBay. Die Kosten in 20cm Länge um die 6 Euro.
Die Idee mit dem CFK in Alu ist sehr gut. Merci dafür.
VG Walter

 

[SdN]

Alu verbiegt sich noch elastisch, wo Kohle schon bricht.
D.h. bei Kohle in Alurohr sieht man keine Beschädigung (die CFK Stange kann also gebrochen sein), aber bei der nächsten höheren Belastung bricht das erst das Alu.

Dieser Materialmix (Alu/CFK) taugt wirklich nichts. Titan kann sich halt relativ stark durchbiegen, was jedoch keinen großen Effekt am Höhenruder hat. Diesen Weg würde ich auch gehen.

 

[Dix]

Was muss man denn tun, um 5mm Kohlestäbe zu zerbrechen?

Wie sieht der Flieger nach einer solchen Landung aus?

 

[Bikerwaldi]

Laut einem Foren User ist ihm beim Thermikkreisen mit dem Ray X eine HR Hälfte weggeflogen, nachdem die Kohlestäbe gebrochen sind. Er konnte noch landen da die andere Ruderhälfte am Rumpf geblieben ist. Ähnliches berichteten auch andere in dem Bericht. Dadurch bin ich etwas verunsichert. Bei meinen anderen Valenta Modellen ( Thermik XXXL, Macchiato, Zefiros ) ist der Steckungsdraht aus Stahl.

 

[Dix]

In der Thermik schafft man so etwas nicht! Das geht nur dann, wenn man das Teil "vernünftig" vorgeschädigt hat.

Durch entsprechende Landungen, Transportschäden oder z.B. Überlast durch Flattern.

 

[SdN]

... oder Kerbwirkung an den Leitwerken oder den Aufnahmen am Rumpf, das ist oft auch ein Grund wieso CFK Stäbe überlastet sind.

 

[Dix]

Oh ja. Das ist ein sehr wichtiger Punkt.
Brechende Kohlesteckung ist - wenn keine massive Vorschädigung besteht - ein deutlicher Hinweis auf ein Problem in der Konstruktion oder Bauausführung.

Am Flügel könnte ich mir ja noch eine Überlast vorstellen. Aber am Höhenleitwerk? Dass das zweite Halbe drangeblieben ist UND die Karre damit noch fliegbar war, ist ein sehr starkes Indiz, dass da hinten festigkeitsmäßig nicht soo viel nötig ist.

 

[Rick NL]

5 und 4 mm Stäbe in das Leitwerk von ein 3.8 m Segler ist sehr wenig. Die meiste 3.0 m F3B/F3F Modelle haben eher 7 mm.
Wenn etwas kaputt geht ist es bei ein Landung, wenn es dann in die luft bricht war er schon bei ein Landung weit angerissen.

Stahl oder Titan wurde ohne dicker zu gehen die beste Lösung. Alu/CFK betimmt nicht wie schon gemeldet.

 

[Primus0108]

Hallo Walter,
ich verwende bei meinen Seglern Titanstäbe als Flächensteckung. Fast die hälfte des
Gewicht gegenüber einem Stahlstab bei höherer Festigkeit. Nur beim bestellen darauf hinweisen das der Stab im Maß -0,01 bis 0,02 mm kleiner Null ist. Sonst hast du Probleme ihn ins Messingrohr zu bekommen. Die sind meisten sind im Nullmaß z.B =12,00 mm
Gruß Johannes

 

[Oskar Romeo]

Alu verbiegt sich noch elastisch, wo Kohle schon bricht.
D.h. bei Kohle in Alurohr sieht man keine Beschädigung (die CFK Stange kann also gebrochen sein), aber bei der nächsten höheren Belastung bricht das erst das Alu.

Dieser Materialmix (Alu/CFK) taugt wirklich nichts. Titan kann sich halt relativ stark durchbiegen, was jedoch keinen großen Effekt am Höhenruder hat. Diesen Weg würde ich auch gehen.

Das ist so schon richtig, aber wenn der CFK Stab bricht, verfomt sich das Alu-Rohr erst mal. Und das ist dann deutlich sichtbar. In diesem Fall austauschen.
Des weiteren verhindert das Alurohr die Kerbwirkung an den Steckungsübergängen, und nutzt somit die Biegefetigkeit von CFK besser aus.
Nachteil, wenn es mal zu einer "unsanften Freestyle" Landung kommt kann der Verbinder nicht versagen und somit werden Flächen und Leitwerkssteckungen stärker beschädigt.

Vg
Olaf

 

[Bikerwaldi]

Hallo nochmal zusammen
Ich hab jetzt bei eBay jeweils passende 5 und 4mm Titan-Stäbe gekauft. Dazu für das Lagerung der 5mm Stange in der Rumfmitte eine 6mm CFK Hülse mit 5mm Innendurchmesser. Durch das ganze fühle ich mich wesentlich sicherer, denn ein Bruch ist damit ausgeschlossen und das Mehrgewicht im Heck bleibt im Rahmen.
VG Walter

 

[SdN]

Das ist so schon richtig, aber wenn der CFK Stab bricht, verfomt sich das Alu-Rohr erst mal. Und das ist dann deutlich sichtbar. In diesem Fall austauschen.
Des weiteren verhindert das Alurohr die Kerbwirkung an den Steckungsübergängen, und nutzt somit die Biegefetigkeit von CFK besser aus.
Nachteil, wenn es mal zu einer "unsanften Freestyle" Landung kommt kann der Verbinder nicht versagen und somit werden Flächen und Leitwerkssteckungen stärker beschädigt.

Vg
Olaf

Wenn dem so wäre, könnte man gleich nur mit einem Alurohr fliegen. Das reicht jedoch nicht aus für die im Flug auftretenden Kräfte. Ist das Carbon gebrochen fliegt man an der Bruchstelle nurnoch mit einem Alurohr. Eine Wende im F3F Style und dann war es das. Evtl. kann man mit viel Glück vielleicht noch mit der anderen Hälfte des Pendelhöhrnruders landen.

und es ist eben ein totaler Irrtum zu glauben man würde am Alu einen Knick sehen. Wo CFK bricht ist Alu noch im elastischen Bereich und verformt sich eben zurück sobald die Belastung weg ist. Landet man also und hat dabei das CFK beschädigt, muss absolut keine Verformung vom Alu vorliegen.

Aber mach ruhig, kurbelt die Wirtschaft an

 

[Rüdiger]

Wo CFK bricht ist Alu noch im elastischen Bereich und verformt sich eben zurück sobald die Belastung weg ist. Landet man also und hat dabei das CFK beschädigt, muss absolut keine Verformung vom Alu vorliegen.

Hi!

Andersrum wird ein Schuh draus. Das Elastizitätsmodul von CfK ist höher als das von Alu.

cu,

Rüdiger

 

[Oskar Romeo]

Wenn dem so wäre, könnte man gleich nur mit einem Alurohr fliegen. Das reicht jedoch nicht aus für die im Flug auftretenden Kräfte. Ist das Carbon gebrochen fliegt man an der Bruchstelle nurnoch mit einem Alurohr. Eine Wende im F3F Style und dann war es das. Evtl. kann man mit viel Glück vielleicht noch mit der anderen Hälfte des Pendelhöhrnruders landen.

und es ist eben ein totaler Irrtum zu glauben man würde am Alu einen Knick sehen. Wo CFK bricht ist Alu noch im elastischen Bereich und verformt sich eben zurück sobald die Belastung weg ist. Landet man also und hat dabei das CFK beschädigt, muss absolut keine Verformung vom Alu vorliegen.

Aber mach ruhig, kurbelt die Wirtschaft an

Ein reiner Aluverbinder hält natürlich nicht.
Bei einem Hybridverbinder, ich nenne ihn mal so, wird das Carbon aber nicht so früh brechen, weil eine schädliche Kerbwirkung durch das Alurohr verhindert ist. Wenn eine reine CFK Steckung bei einer F3F Wende bricht, war sie vorgeschädigt, oder falsch dimensioniert.
Das Alu soll diese Schädigung durch Kerbwirkung verhindern.
Sollte das CFK dann doch brechen, wurden die Betriebsgrenzen überschritten. Das Alu verhindert dann aber den Totalverlust.

Viele Grüße
Olaf

 

[Rüdiger]

Hi!

Das Alu wird vor dem CfK versagen, weil Alu nicht so elastisch wie CfK ist.

cu,

Rüdiger

 

[Oskar Romeo]

Quelle KM Kunststoffmagazin
Profile mit Kern aus Faserverbund
...
Das mit Harz getränkte Fasermaterial wird in einer Art umgekehrtem „Nass-Pultrusionsverfahren“ in die Standard-Aluminiumprofile eingezogen, deren Innenfläche für die optimierte Haftung vorbehandelt ist. Dank des ungewöhnlichen Aufbaus – außen Aluminium (kratzfest, chemikalienbeständig, isotrop) und innen CfK (hochfest, leicht, gute Dämpfungseigenschaften) – können die positiven Eigenschaften des jeweiligen Werkstoffes gewinnbringend kombiniert werden. Jegliche Verbindungstechniken, zum Beispiel Spannclips für Standard-Profile, können weiterverwendet werden, da das Fasergewebe im Profil durch das außenliegende Aluminium vor mechanischen Beschädigungen geschützt ist.
Dank des Herstellverfahrens können Aluminiumprofile auch nachträglich durch Einziehen des Faserverbundkerns in ihren mechanischen Eigenschaften optimiert werden. Im Idealfall ist laut Unternehmensangaben eine Materialeinsparung bis 25 Prozent möglich, wenn bei Auswahl der Profile bereits die um ein Viertel verbesserte Steifigkeit berücksichtigt werden kann. Eine mögliche Gewichtsreduzierung kann erreicht werden, wenn darauf basierend ein schlankeres Aluminiumprofil verwendet wird.
Die verbesserten Eigenschaften des Aluminiumprofils eröffnen außerdem weitere Anwendungsgebiete im Leichtbau. Verbesserte Stabilität und gleichzeitige Gewichtseinsparung führen in der Mobilität zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch oder höherer Reichweite.
Auch im Maschinenbau ergeben sich Vorteile für Dynamik, Materialeffizienz und Energieverbrauch – und darüber hinaus für neue Produkte. Erste CfK-innenverstärkte Profile setzt Tajima in Pilotanwendungen auf den eigenen Maschinen ein. Aufgrund der verbesserten Steifigkeit wird nun beispielsweise das Besticken von Automobilteppichen mit Heizungselementen möglich, das vor allem in der Elektromobilität nachgefragt ist.
Ein schwieriger Aspekt im Hinblick auf die Nachhaltigkeit des Hybridprofils ist die stoffschlüssige Verbindung zwischen CfK und Aluminium. Um hier eine zukunftsfähige Lösung für das Recycling zu finden, sucht das Unternehmen zur Weiterentwicklung der Technologie Partner aus Industrie und Forschung.

 

[SdN]

Ihr habt ja so recht (und ich meine Ruh), Alu bricht früher als Carbon und industriell hergestellte Aluprofile für bestimmte Anwendungsgebiete sind das gleiche wie eine Kohlestab im Alurohr in dem oben gennanten Anwendungsfall.

 

[onki]

Hallo Walter,

ich hatte auch einen RayX und der wurde bestimmt nicht sanft geflogen (der kann prima Viereckloopings ). Über die HR-Steckung habe ich mir zu keiner Zeit Sorgen gemacht.
Da ich schon einige Valenta-Leitwerke in (nach der Steckung) abgerissenem Zustand bei mir hatte (Storm, Eso) wären hier eher meine Bedenken.
Nicht jedoch bei der Kohlesteckung. Vorausgesetzt man schaut sie ab und an bei der Montage an und prüft, ob es Kerben oder sonstige Schäden gibt. So wird es auch bei den vermeintlich gebrochenen gewesen sein.

Gruß und ein schönes WE
Onki