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Flächenverbinder aus CFK

Hallo hat jemand Erfahrung in der Herstellung von rechteck-Stab-CFK-Verbinder für Grosssegler? Würde mich interessieren wie Ihr das macht. Danke und Gruss roman
 

kneubi

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Flächenverbinder

Flächenverbinder

Ich baue mir dazu eine entsprechende V-Form zum Einlegen von CFK-Rovingen. Auf einem kunststoffbeschichteten Brett ca. 200 x 700 mm für einen 550mm-Verbinder (Gelco-Platte/Abfall aus dem Möbel- bzw. Küchenbau) werden dickwandige Alu-Vierkantrohre befestigt. Dazu wird das Rohr das für die Verbinder-Oberseite bestimmt ist in der Länge halbiert (2x 225mm) und stirnseitig so angeschrägt, dass damit die V-Form nachgebildet werden kann. Für die Unterseite wird ein zweites 550 mm-Rohr bis auf wenige Zehntel-mm durchgesägt und dann zur V-Form aufgebogen. Nun werden die Rohre auf dem Brett befestigt. Für eine einmalige Benützung (Form wird beim Auseinandernehmen zerstört!) reicht es, wenn mit Sekundenkleber gearbeitet wird. Ansonst Rohre mit Holzschrauben auf dem Brett befestigen. Dazu ca. alle 10cm eine Schraube eindrehen. Damit das Rohr nicht gequetscht wird, müssen die "oberen" Löcher so gross sein, dass auch der Schraubenkopf durchgeht und somit nur an der "unteren" Rohrseite welche auf dem Brett aufliegt festgezogen wird. Wichtig dass die parallel liegenden Rohre wirklich parallell liegen.(am besten mit zwei Schiebeleeren montieren) Ansonst kann es später böse Ueberraschungen geben, indem man die Aufnehmerhülse welche man um dan Aufnehmer "pappt" nicht mehr abziehen kann!

Form mit Trennwachs versehen und Rovinge einlegen (ca. 10 cm länger schneiden als notwendig). Zur Gewichtersparniss können auch mit einem 3K-Kohleschlauch umwickelter Rohazell- oder Balsakern eingelegt werden. Ich verwende dann unten und oben jeweils doppelt so viele Rovinge wie ich in den Holmgurten des Flügels verwende.

Wird der Verbinder so breit wie die Form hoch, reicht das Bedecken mit einer eingewachsten, glatten Platte welche etwas beschwert wird ansonst muss noch ein eingewachster "Stempel" aus Holz oder GFK, welcher ebenfalls diese V-Form hat, eingelegt und beschwert werden.

Gut aushärten lassen, Form auseinandernehmen (oder mit Hammer wegschlagen) und Verbinder entnehmen. Beidseitiger Ueberschuss absägen. Allenfalls mit grosser Oberfräse die zuletzt eingelegten Rovinge plan bzw winklig fräsen. Kanten etwas brechen. Fertig.

Gruss Sigi
 
Danke euch für die Hilfe und den ausführlichen Bericht von Sigi. Das Vorgehen ist mir nun klar. Ich hätte noch für die Dimensionierung einige Fragen: Vergleichbare Modelle mit gleicher Rumpf-Masse von 5-6 Kg haben einen CFK-Rundstab von 16-18 mm. Diese Stäbe weisen gemäss R&G einen Faser-Folumenanteil von ca. 60 % auf. Der Kern dieser käuflichen Stäbe besteht somit aus einem leichten Füllstoff. Der Querschnitt von einem 18 mm Rundstab beträgt somit ca. 254 mm hoch 2. Dies entspricht einer Vierkantsteckung von 16 x 16 mm. Bei einem CFK-Anteil von 60 % hätte diese eine Wandstärke von 3 mm Carbon. Der Rest besteht aus Stützstoff z.B Balsa. Natürlich würde ich die beiden seitlichen Stützwände zugunsten der oberen und unteren Wandstärke etwas dünner laminieren. Die Vierkant-Aufnahme im Flügel würde ich durch eine GFK-Abformung herstellen. Diese Vierkantrohre enden nicht wie üblich bei der Wurzelrippe sondern sie ragen beidseitig bis auf wenige Millimeter in die Rumpfmitte. Die montierten Flächen können nun mit einer Klemmvorrichtung im Rumpf gesichert werden.
Mein Flächenholm besteht aus einem GFK ummantelter Balsakern, welcher oben und unten mit je 14 CFK Roving Stränge von 60K (gegen Flügelende verjüngt) an der Wurzel belegt wird. Was denkt Ihr über mein Vorhaben?
Gruss Roman
 
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kneubi

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Flächenverbinder

Flächenverbinder

Hallo Roman

Wozu eine Klemmvorrichtung? Bei Vierkantverbindern reicht ein Abkleben mit Tesa. Hält sicher in jeder Lebens- und Fluglage. Einzige Ausnahme: Du bekommst die eigene Schleppschnur um den Flügel gewickelt (haben wir schon fertig gekriegt) und die Schleppmaschine den Flügel vom Verbinder zieht. :cry: Aber auch dann reichen in jeder Wurzelrippe eine Hakenschraube welche mit einer Feder oder Kabelbinder die Flügel zusammen hält. Am Hang und in den Bergen immer nur Abkleben! Vorteil bei unsanften Landungen.

Beste Grüsse aus der Schweiz
Sigi
 
Hallo Roman!
Vorsicht!
60% Faseranteil bezieht sich nur auf den Kohlefaseranteil ohne jegliches Harz!
Bei 60% Faseranteil sind die restlichen 40% das Harz, dass die Fasern zusammenhält! Füllstoff ist in solchen Stäben keiner vorhanden!
Höhere Faseranteile sind in GFK/CFK- Bauteilen nur sehr schwer zu erreichen!
Nur zur Information!

Ciao, Marcus
 
Hallo Roman,


Diese Stäbe weisen gemäss R&G einen Faser-Folumenanteil von ca. 60 % auf. Der Kern dieser käuflichen Stäbe besteht somit aus einem leichten Füllstoff
Dein Schluss mit dem leichten Füllstoff stimmt nicht. Bei den restlichen 40% handelt es sich schlicht um Harz zwischen den Fasern!!


Natürlich würde ich die beiden seitlichen Stützwände zugunsten der oberen und unteren Wandstärke etwas dünner laminieren.
Dies würde ich nicht machen. Die senkrecht stehenden Flächen nehmen das Hauptbiegemoment auf (Stichwort Flächensteckung mit Flachstahl).

Um auf die selbe Fläche wie ein 16mm Rundstab zu kommen musst du bei 16*16 eh massiv bauen. Wie groß bei gleichem Flächeninhalt ein Rechteckverbinder Vorteile gegenüber einem Rundstab hat und deshalb geringer dimensioniert werden kann bin ich überfragt. Aber hierzu gibts hier im Forum sicher Experten welche dieses genau beziffern können.
 

kneubi

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Flächenverbinder

Flächenverbinder

Betr. den 60% Faseranteil kann ich Matthias nur zustimmen.

Für Flächenverbinder kann man auch die Berechnungsformeln von Ch. Baron verwenden. Bei Flächenverbinder verdopple ich jeweils die Rovings bzw. die Wanddicken gegenüber der normalen Holmberechnung. So bin ich immer auf der sicheren Seite. Kenne mehrere grosse Modelle (6m) welche öfters alles andere als Grosssegler-Scale bewegt werden (eher F3Bmässig gequält). Bis heute gingen die leichten Verbinder höchsten bei Abstürzen zu Bruch wobei dann der Flügel auch schon (wegen der Sollbruchstelle) heil blieb.

Hier der Link zu Ch. Baron: http://www.cb-roter-baron.de/

Betr. die Wanddicke kommt es auf etliche Faktoren an (z.B. Holmhöhe). Meist reicht ein oder zwei 3K-Kohleschläche als Wanddicke. Bei einem 16x16mm Verbinder würde ich mir jedoch die Pfrimlerei nicht antun um einen Balsakern mit Kohlschlauch schön mittig zu verlegen und dennoch alle Roving unten und oben schön gestreckt einzubringen (und das alles mit V-Form!). Hier würde ich nur Rovinge benutzen. Mit leichten Innenkernen arbeite ich ab ca. 20x20mm-V-Verbindern oder bei den geraden Verbindern die einen langen Flügel unterteilen.

Gruss Sigi
 
Ich danke euch wie Ihr mir mit guten Ratschlägen zur Seite steht. Man lernt nie aus!! Natürlich hab Ihr Recht. Das Harz sind die restlichen 40 %. Also wenn ich eine Rundstabfläche, welche keine fremde Stützstoffe beinhaltet, 1 : 1 in eine quatratische umwandle, darf auch dort aus Gewichts- oder Kostengründen kein fremder Füllstof rein, ansonsten verändert sich das E-Modul. Sehe ich das richtig?
Sigi möchte ich sagen, dass du mit dem Abkleben der Flächen natürlich auch recht hast. Die halten so immer. Aber ich möchte der gefürchtete Kärbwirkung an der Flügelwurzel entgegen wirken, in dem ich das Vierkantrohr in den Rumpf führe. Die Führung der Steckung wird somit nicht abrupt beendet sondern in einem übergangsbereich in den Rumpf geleitet. Das ist nun mal meine Theorie!!
Roman aus der Schweiz
 

kneubi

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Flächenverbinder

Flächenverbinder

Hallo Roman

Keine Angst vor Kerbwirkung. Bei GFK-Hülsen und schwimmender Aufhängung ist dies kein Thema. Kann dir sicher 20 Beispiele von Grossseglern über 5m zeigen. Der älteste ist nun 16 Jahre alt. Seit dieser Zeit ist kein Fall mit Problematik Flächenverbinder-4-Kant bekannt. Ausnahmen waren immer Kohle-rund in Metallhülsen!

Gruss Sigi
 

kneubi

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Frauenfeld - übrigens in Tuggen, bei dir um die Ecke fliegen öfters solche Vögel mit solchen CFK-Verbindern. Bin dort auch schon Skynavigator-Wettbewerbe geflogen. Der "Vater" des Skynav's kommt aus dieser Ecke und fliegt auch solche "Geschirre".

Gruss Sigi
 
meinst du Christoph Mächler? Ja den Paltz kenne ich auch. Bin in 5 Min dort. Ich habe mich bei dieser Gruppe um einne Mitgliedschaft beworben. so jetzt möchte ich das Abendessen kochen, bevor mein Kopf noch mehr kocht.....* Gruss Roman
 
Hi,

@ Sigi,

könntest du von deinem Aufbau der Formkonstruktion mal ein Photo einstellen? Das hört sich richtig interessant an.....

Danke und Gruß nach Helvetia...
 

Harm

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Ich heiss zwar nicht Siggi aber stelle mal einige Bilder von meine Vorgehensweise ein, ist etwa gleich mit Siggi's.
Ich säge halbwegs der Länge beide alu Vierkantrohre ein bis auf eine Seite, damit lässt sich den gewünschten V-form biegen. Das erste Vierkantroht wird mit den vorgegebenen V-form festgeschraubt auf eine gewachsene Sperrholzplatte (ich benutze Betonplex für Betongiessformen im Bau, das hat eine glatte Oberfläche). Das Profil wird genau wie bei Siggi auf die undere Seite festgeschraubt, an die obere Seite des Profils sollen die Löcher grösser sein damit der Schraubenkopf hindurchpasst.
Das andere Profil wird festgeschraubt während ein 2 mm dickes alu Flachband das die selbe Breite hat wie den Späteren Verbinder hoch sein soll zwischen beide pofilen geklemmt wird. Damit ist sichergestellt das der Verbinder später nich konisch wird.

Wenn ich den Verbinder laminiere befülle ich den Hohlraum bis etwas 1 mm unter die Oberseite der Profile. Dann lege ich die zwei Flachbandstäbe darauf.
Jetzt komt die andere Sperrholzplatte drauf und das ganse wird mit Schraubzwingen gepresst bis die Flachbandprofile auf eine Ebene sind mit die Vierkantprofile. Wenn man in die Mitte anfängt mit die Schraubzwingen anzudrehen wird sehr schön überflüssiges Harz und Luftblasen an die Aussenenden rausgedrückt.

IMG_1437.jpg
IMG_1445.jpg
IMG_1444.jpg
IMG_1442.jpg
 

kneubi

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CFK-Verbinder

CFK-Verbinder

Hallo zusammen

Saubere Arbeit Harm. Genauso wars gemeint. Dann stell ich nur noch Bilder für die Einweg-Form und ein paar Resultate (Verbinber) rein. Ist schneller gebaut, lässt sich jedoch nur ein höchstens zwei Mal verwenden. Rohre sauber ausrichten, dünnflüssiger Sekunenkleber drunterlaufen lassen und an den Aussenkanten mit etwas Filler verstärken.

Grüsse aus der Schweiz
Sigi
 

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Danke Sigi, danke an Harm.

Jetzt habe es sogar ICH kappiert. Der alte Spruch mit den Bildern und den 1000 Worten gillt wohl noch immer.

Eine Frage stellt sich mir nun noch. Wäre es möglich einen vorhandenen Verbinder "abzuformen" der jedoch als Neuaufbau eine größere V-Form besitz als das Orginal, ohne den ganzen Aufbau neu zu konstruieren, sprich durch unterlegen?

Beispiel: Ich habe einen Orginal Verbinder mit 5 Grad V-Form, möchte allerdings einen neuen Verbinder mit 6 Grad V?

Gibts da einen Kniff?

Danke
 
Hallo Ralph
Ich weiss nicht für welches Modell du 6 Grad !!V-Form brauchst. Eine Abformung würde ich dir nicht empfehlen. Du erhälst dadurch oben und unten ungleiche Wandstärken. Dies könntest du selbstverständlich mit einer Überdimensionierung deines Stabes kompensieren. Dies wiederum bedingt jedoch eine grosser Profildicke. Ich würde die gleiche Steckverbindung benützen, jedoch die Rohre im Flügel mit je ein Grad V-Form einbauen. Aber wie erwähnt, warum brauchst du 6 Grad V-Form??
Gruss Roman
 

kneubi

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V-Verbinder

V-Verbinder

Hallöchen

Abändern bringt meiner Meinung nach nichts. Der Aufwand ist sicher grösser als wenn du eine neue "Einwegform" baust. Geht wirklich sehr zügig. Bau der Form und Einlegen der Rovinge gehen problemlos am selben Abend.
Zur V-Form: Bei uns fliegen die meisten Segler mit 6Grad - sie kreisen einfach besser und den Unterschied sieht von Auge niemand. Zusätlich baue ich jeweils die Flügeloberseite gerade und die Unterseite wird nach oben "gestrakt" so wird das V noch zusätzlich verstärkt.
Uebrigens die abgebildete Einweg-Form stammt von meiner 7,6m-ASW 22BL mit 7 Grad-V. (Scale!)

Gruss zusammen
Sigi
 
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