Fragen zu Propellern für Gummimotoren

Ich baue gerade ein kleinen Gummiflieger nach einem alten Plan von House of Frog (siehe "Moth Minor") und leider steht da nichts über den Propeller. Ich habe einen Propeller für eine Cessna 170 von Guillows, die etwas größer und deutlich schwerer ist. Für die Cessna soll der Propeller etwas zu klein sein, könnte im Prinzip für die Moth Minor passen. Darum geht es hier aber nicht, das ist nur die Vorgeschichte. Im Endeffekt werde ich bald zwei Flugzeuge haben aber nur einen Propeller. Ich könnte natürlich im weltweiten Netz einen zweiten kaufen, ich könnte aber auch versuchen, selbst einen zu machen, was vielleicht nicht so effektiv ist, aber mehr Spaß macht.

Grundsätzlich habe ich die Idee, die Blätter aus "irgendeiner Ovalen Form" herzustellen, die Enden gegeneinander um 90° zu verdrehen und mit einem Mittelteil zu verbinden. Meine Frage ist jetzt, wie wichtig die Gestaltung der Form tatsächlich ist. Ich will damit keine Preise gewinnen, es soll aber einigermaßen funktionieren. Grundsätzlich würde ich mich erstmal an die Form des bestehenden Propellers halten. Für alle Ratschläge bin ich dankbar, auch Weblinks (Englisch und Französisch geht auch) wären hilfreich.
 

Vielen Dank, Markus!

Der zweite Link ist sehr hilfreich. Der erste Beschreibt ja "nur" die Steigung, man kann aber viele Schlußfolgerungen daraus ziehen.

Ich werde mich mal an das Schnitzen eines Propellers machen. Ich schätze, das Ergebnis ist wesentlich befriedigender als ein "gedrehtes Blättchen". Ich werde allerdings mit 3 Lagen Sperrholz (Bauhausqualität) beginnen, da das etwas stabiler ist, als Balsa. 3 Lagen ergeben bei meinem Sperrholz hier 9 Schichten und 12 mm Dicke.
 
OK, jetzt habe ich schon eine Antwort und obendrein bin ich noch auf das passende Stichwort für die Suche auf Englisch gekommen: "Carving model propeller". Damit findet man so schöne Seiten wie

- http://www.theplanpage.com/ - dort http://www.theplanpage.com/How To Articles/Fundamentals of Model Airplane Building/Part 4/Part 4.htm - runter scrollen.
- http://www.gryffinaero.com/models/ffpages/tips/propcarve.html Idiot's guide to prop carving

Das passende Stichwort auf Englisch ist übrigens "model propeller carving".

Inzwischen frage ich mich, ob Sperrholz ein gutes Material für Propeller ist, da die Maserung ja kreuzweise angeordnet ist. Aber es wird bestimmt interessant aussehen ;) . Und einen passenden Balsablock habe ich sowieso nicht, und sowieso und außderdem..., der Sperrholzblock ist bereits verklebt und wiegt übrigens stolze 26 Gramm. Ich bin ja gespannt, wieviel davon am Ende übrig bleibt. Außerdem hat Sperrholz ja den Vorteil, daß es härter ist, und ich habe in meinem Leben noch nicht viel geschnitzt.
 
Ich wollte auch früher antworten, hatte aber ein kleines Probelm mit meinem Konto.

Wir ich sehe aber, sind schon die gleiche links schon gegeben.

Ganz persönlich wurde ich Sperrholz nicht benutzen. Die Richtung der Faser verglichen mit der der fertigen Blätter is ganz anders. Die Stärke wird sehr davon beeinflust. Außerdem ist Sperholz kein leichtes Material zum schnitzen.

Am besten geeignet ist, aßer Balsa, Lindenholz (Basswood)

Hier auch eine kurze Beschreibung, allerdings für statische Propeller, im Prinzip aber gleich.

http://www.smallflyingartsforum.com/YaBB.pl?num=1270221819

Außer Übung und kreative Arbeit, wurde ich aber auch, wie schon im Moth thread vorgeschlagen, mit Plastikpropellern arbeiten, für ein neues unprobiertes Modell.

Jorgos.
 
Sperrholz habe ich gewählt, weil da ein falscher Schnitt nicht soviel anrichten kann. Es ist allerdings recht mühsam und mit Schmirgelpapier kann man kaum etwas ausrichten. Inzwischen habe ich ungefähr ein Viertel fertig und bin trotz des harten Holzes über eine Linie gekommen. Macht aber nichts, dafür ist das Prinzip jetzt viel klarer als aus den Bildern und ich habe immer noch reichlich Sperrholz, um daraus eine Transportbox zu bauen... Ich werde jetzt zu einer Raspel greifen und das Teil grob fertig stellen, damit das Prinzip noch weiter einsickern kann. Der Block kommt dann in die Sammlung für Hugos Bastelmuseum ;) . Als nächsten Schritt werde ich dann einen Propeller komplett aus einem Balsablock schneiden. Wenn das auch gut läuft, werde ich es mit laminiertem Balsa probieren.

Ich habe übrigens nichts gegen Plastikpropeller, zumal ich nicht weiß, was ich mit einem Holzpropeller besser machen könnte, außer die Größe zu verändern - was nicht mal unbedingt besser sein muß. Also bleibt mir nur, verschiedene Propeller auszuprobieren. Und das geht am einfachsten, wenn ich die selbst herstellen kann.

Gruß,

Hugo
 
Der "Propeller" sieht im Moment so aus:

Propeller_01.jpg

Das Gewicht beträgt jetzt 15 Gramm, also schon 11 Gramm weg, was in etwa 3/4 der groben Formgebung entspricht. Also verschwinden noch knapp 4 Gramm, wenn ich die andere Seite so weit habe. Die Blätter sind dann noch viel zu dick, also vielleicht noch weitere 4 Gramm weniger, wenn der Propeller bis dahin nicht bricht (bislang ist er nicht mal flexibel). Dann bleiben gerade noch 7 Gramm übrig, doppelt so wiel, wie der Plastikpropeller, den ich habe. Für den Schwerpunkt wäre das vermutlich nur gut, aber es ist halt das doppelte Drehmoment.

Der Propeller liegt auf der Front, die Rückseite habe ich in etwa fertig.
Die linke Seite ist jetzt schon als Blatt erkennbar, allerdings ziemlich dick.
Die zweite Aufnahme ist nur ein anderer Blickwinkel und eine andere Beleuchtung.
In der dritten Aufnahme habe ich den Propeller (naja, nennen wir es neutral "Werkstück") umgedreht.
Hinten liegt ein Block mit den gleichen Maßen, wie der Ausgangsblock.
Unten liegt vorne der Balsablock, den ich schon zugeschnitten habe.

Eine Profilaufnahme ist mir nicht gelungen, die Kamera wollte alles andere scharf stellen, nur nicht den Propeller. An der Außenkante rund 3 mm an der höchsten Stelle, und es ist fast symmetrisch. Radius ist übrigens 8,5 cm, die Dicke des Blockes beträgt 1 cm, die Breite 2,2 cm.

Die Raspel war das richtige Werkzeug für dieses Holz - also zuerst schnitzen, dann die Form grob mit der Raspel korrigieren und am Ende die Feinkorrektur mit 200er Schleifpapier. Man muß aber genügend Fleisch für das Schleifpapier übrig lassen, damit man die Riefen der Raspel wegbekommt. Bei Balsa wird das einfacher, da kann man ja mit Schleifpapier viel mehr abtragen, braucht auf keinen Fall eine Raspel. Zum Polieren natürlich feineres Schleifpapier, aber das ist im Moment kein Thema.

Der Balsablock ist nicht perfekt, ich habe nur Handsägen und mußte nacharbeiten, mit Hobel und Schleifpapier. Ich erkenne aber leicht, welche Fläche schief ist, nämlich die Vorderseite. Die Rückseite werde ich markieren, bevor ich anfange. Die Vorderseite wird ja fast komplett abgetragen, daher muß sie nicht so perfekt sein.

Es ist erstaunlich, wie sich die Form beim Bearbeiten aufdrängt. Allerdings ist es nicht ganz einfach, die Rückseite plan zu bekommen. Im Moment ist sie noch konvex. Und beim nächsten Mal werde ich den Mittelteil besser definieren. Je genauer man weiß, wo man aufhören muß, desto leichter ist es. Im Grunde genommen muß man nur das Holz zwischen den aufgezeichneten Konturen wegbekommen und zum Schluß das Profil einarbeiten. Die Schichten helfen übrigens tatsächlich, man kann gut erkennen, ob die Schräge gleichmäßig ist. Es wäre aber besser, wirklich abwechselnd zwei Farben zu haben und nicht "1 2 1 1 2 1 1 2 1".

Ich habe noch was zu den Werkstoffen gelesen / gesehen:

Laminiertes Balsa ist natürlich steifer. Offensichtlich ist das bei Nasenlandungen ein Risiko. Weiche Propeller wölben sich nach außen hin, was natürlich den Anstellwinkel der Spitzen beeinflußt.
Die Maserung sollte möglichst parallel verlaufen, und zwar sowohl auf den Seiten wie auch vorne und hinten. Wenn man laminiert, darf die Maserung an den Stirnseiten auch leicht gewölbt sein, und zwar Schicht für Schicht gegenläufig. Ob das bei diesen kleinen Propellern eine große Rolle spielt, weiß ich nicht, das wurde zu originalgroßen Propellern gesagt. Bei äußerst dünnen Propellern könnte es wichtig sein, denn die Maserung beeinflußt ja den Kräfteverlauf und in welchen Richtungen das Material wie belastbar ist.

Zur Zeit sehe ich keinen Nutzen in diesen Informationen. Aber vielleicht helfen sie später, Probleme zu erklären...

Hat jemand einen Vorschlag, welcher Leim sich am besten zum Laminieren des Balsablockes eignet? Ich habe spontan die Wahl zwischen Ponal-Express - gummiartig, und einem anderen Weißleim, der hart werden soll (noch nicht getestet).
 
propellerbau

propellerbau

Umfassende informationen über theorie und baupraxis findest du z.b. in büchern , wie "luftschrauben für modellantriebe"von horst schulze oder "freifliegende modelle mit gummimotor"von lothar wonneberger.beide momentan z.b.bei amazon verfügbar.sehr zu empfehlen, wenn echtes interesse vorhanden ist.gruß holger
 
Umfassende informationen über theorie und baupraxis findest du z.b. in büchern , wie "luftschrauben für modellantriebe"von horst schulze oder "freifliegende modelle mit gummimotor"von lothar wonneberger.beide momentan z.b.bei amazon verfügbar.sehr zu empfehlen, wenn echtes interesse vorhanden ist.gruß holger

Danke für den Tipp, das wäre z.B. ein gutes Geburtstagsgeschenk für mich - ich weiß immer nicht...

Im Moment konzentriere ich mich darauf, das beabsichtigte Gebilde aus dem Sperrholzblock zu bekommen, der Balsablock wird bis auf weiteres sicher verwahrt.

Gestern/heute habe ich noch weitergearbeitet, so langsam nimmt das eine Blatt tatsächlich die richtige Form an und wird auch dünner. Sperrholz ist allerdings wirklich sehr ungeeignet. Die Maserung der meisten Schichten verläuft quer und an der Spitze und in der Mitte sind schon Splitter der oberen Schicht abgegangen - vermutlich auch wegen der Maserung.
 
Nach eingehendem Studium des Propellers von Guillows (Cessna) habe ich mich entschieden, auch noch einen Propeller aus verdrehten Balsablättchen zu bauen. Dazu habe ich mit Fischertechnik eine Halterung gebaut, in der die Enden der Balsablättchen verdreht fixiert werden können. Balsa ist bereits zugeschnitten, gewässert und eingespannt. Jetzt bin ich gespannt, ich lasse das bis morgen trocknen. Der Winkel in der Spannvorrichtung ist etwas größer als 45° und so kommen am Ende hoffentlich tatsächlich 45° raus. Es könnte sein, daß die linke untere Ecke etwas eingedrückt wird, die gegenüberliegende auch. Es war aber kein Platz mehr für ein Balsabrettchen auf dieser Seite, dünner als 1.0 mm habe ich nicht. Hmmm, Papier hätte es vielleicht auch getan...

blaettchenpropeller_01.jpg

Beide Blättchen will ich dann mit einem Rundholz verbinden, ich könnte sogar einen Klapppropeller machen...

Ich schätze, das Holz muß nachher gut versiegelt werden, damit es nie wieder feucht werden kann. Weitere Sorgen mache ich mir später.
 
Die Methode war erfolgreich. Weiter bearbeitet habe ich die Blätter nicht, erstmal will ich das Bauprinzip vervollständigen (ja, das haben andere schon vor mir gemacht, aber deren Erfahrungen will ich selber sammeln).

Für den Mittelteil habe ich einfach ein kurzes Stück Kiefernleiste in der Mitte gelocht und an den Kanten mit Nuten (zu kurzen) versehen, die Blätter mit Sekundenkleber angepinnt - was vielleicht später mit Aceton wieder lösbar ist...

Als Propelleraufnahme habe ich eine Scheibe Sperrholz auf eine verworfene Flugzeugnase geklebt. Das ist nicht gerade traditionell, sollte sich aber leichter mit Fischertechnik verbinden lassen, woraus ich versucht habe, einen Propellerprüfstand zu bauen.

Dann einen Draht am Ende zu einem Haken gebogen, aufgefädelt, eine Perle zwischen Propeller und Aufnahme gesteckt, abgelängt und das Ende zu einer Art Öse gebogen. Ich brauche dringend eine bessere kleine Zange für sowas!
Vor dem Ablängen des Drahtes habe ich den einfach mal gezwirbelt, und, siehe da, der Propeller macht Wind :) .

Beim ersten Testlauf lief es gut, der Prüfstand ist aber viel zu kurz und recht wackelig. Egal, ich habe dann länger aufgewickelt, bis sich eines der beiden Blätter gelöst hat, inzwischen verklebt. Die Nuten hätte ich wirklich tiefer machen sollen, aber dann wäre vielleicht das Blatt jetzt gebrochen...

Nun ist es zu spät für weitere Versuche, das mache ich dann morgen.

Und Bilder:

propeller_01.jpg propeller_02.jpg

Beim Schreiben dieses Beitrags fiel mein Blick auf ein Stück Bambus:

bambus.jpg

Vielleicht auch ein interessantes Material für Propeller. Bambus ist ja auch relativ leicht und sehr flexibel. Aber es ist recht schwer zu bearbeiten.

PS: Die Blätter haben natürlich jeweils eine kleine Rille da, wo sie festgeklemmt waren.

PPS: Das Mittelteil ist nicht so schön, aber ansonsten gefällt mir der Propeller optisch recht gut, das ist keine Sackgasse!
 
Ich habe noch ein gutes Werkzeug für den Sperrholzpropeller gefunden: Eine rechteckigen Abziehklinge. Man kann die Klinge entweder flach über das Holz ziehen, wobei sehr wenig abgetragen wird, oder schieben, was so ähnlich wie ein Hobel funktioniert. Mit etwas Fingerspitzengefühl ist das fast so effektiv, wie eine Raspel, aber schonender. Der Propeller ist jetzt also auch wieder in Arbeit. Da ich zu Anfang nicht genau genug definiert hatte, wie die Front aussehen soll, ist es nun schwer, beide Blätter gleich zu formen. Ich versuche erstmal, Vorder- und Hinterseite nach Augenmaß anzugleichen und achte darauf, daß die Außenkanten auf gleicher Höhe bleiben. Hier zeigt sich wieder der Vorteil von Sperrholz für das erste Werkstück: Veränderungen dauern lange, große Fehler können nur passieren, wenn man lange nicht kontrolliert.

Der Propellerprüfstand ist ganz lustig aber eigentlich sinnlos, denn ich kann ja nicht prüfen, wie gut der Propeller zieht. Ich werde jetzt ein kleines Propellerauto bauen, ebenfalls aus Fischertechnik. Wenn das fährt, sollte der Propeller auch ein (wesentlich leichteres) Flugzeug antreiben können. Und ich habe eine Vergleichsmöglichkeit.
 
So, hier meine Propomotive:

propomotive_01.jpg

Hinter dem Propeller steckt eine Stange, um das Gummi beim Aufziehen zu blockieren. Zum Fahren wird die Stange entfernt. Ich ziehe auf, indem ich das Gummi hinten abnehme und drehe. Hinter dem Endknoten habe ich mit etwas Abstand noch einen Knoten gemacht, damit ich das Gummi nach dem Aufdrehen leichter befestigen kann. Es ist noch reichlich Raum für Verbesserungen, aber es funktioniert auch so. Ich will mir noch eine Aufziehvorrichtung bauen, damit ich die Anzahl der Umdrehungen besser bestimmen kann, ist aber unwichtig.

Das Loch in der Propelleraufnahme für den Holzpropeller ist ein klein wenig zu eng, habe ich leider erst gemerkt, als der Haken fertig gebogen war. Optimal wäre wohl eine Messinghülse. Ich will übrigens einen weicheren Draht ausprobieren, z.B. eine begradigte Büroklammer. Das hätte den Vorteil, daß ich den Draht mehrmals benutzen kann. Wenn das Design stimmt, kann ich wieder zu Federstahl greifen. Federstahl mag ich bei befestigtem Balsapropeller nicht aufbiegen, die Gefahr, abzurutschen und den Propeller zu zerstören, ist zu groß. Deshalb kann ich ihn nur abkneifen und dann ist er für die Wiederverwendung zu kurz. Das heißt, daß der Vergleich heute abend nicht fair ist, weil der Holzpropeller sich nicht so frei drehen kann.

Trotzdem habe ich beide Propeller getestet. Bei 50 Umdrehungen (zwischen den Fingern gezwirbelt, dürften eher 100 sein) fährt die Propomotive ca. 20 cm weit mit dem Plastikpropeller, 5 cm mit dem Holzpropeller. Die Drehzahl ist beim Holzpropeller sichtbar langsamer, also ist der Vergleich nicht aussagefähig. Grundsätzlich wage ich aber zu behaupten, daß der Holzpropeller nicht schlecht ist. Der Propeller ist auch noch nicht ausgewogen, das mache ich, wenn die Welle sich gut dreht.

Eines habe ich bezüglich der Achslagerung gelernt: Sie darf nicht zu kurz sein, da sonst die Achse wackelt und in einem Lager aus Holz das Loch schnell weiter wird. Deswegen habe ich erstmal die Spinnerspitze eines anderen Propellers genommen und ein Loch hineingebohrt. Ein Teil aus Holz hätte ich erst herstellen müssen. Dabei ist mir eine Idee gekommen: Man könnte eine Kugel als Achslager nehmen, die zwischen zwei Sperrholzscheiben (oder Mulden) gelagert und per Madenschraube fixiert wird. Dann kann man problemlos den Sturz justieren. Gibt es vielleicht schon, aber ich habe noch lange nicht alles über Gummipropeller gelesen. Das Gewicht ist relativ egal, ersetzt halt Trimmblei, und weiter vorne geht es bei konventionellen Fliegern ja nicht.

PS: Der andere Propeller fährt nicht mit, soll nur zeigen, wie ich die Halterung konstruiert habe. Der Gewichtsunterschied beider Propeller dürfte für den Antrieb der Propomotive keine Rolle spielen...
 
Der Sperrholzpropeller macht Fortschritte, mit der Abziehklinge geht es viel besser. Aber es gibt ein kleines Problem: Die beiden Blätter sind zwar gleich schwer, aber nicht die jeweiligen Blatthälften. Auf einer Welle bleibt der Propeller also waagerecht stehen, aber immer mit der gleichen Seite nach oben. Unterschiede zwischen oben und unten sind schwer zu erkennen, die horizontale Balance war leichter zu bearbeiten, das eine Blatt war zur Spitze hin eindeutig dicker, das andere zur Mitte. Vielleicht ist das Loch nicht ganz mittig gewesen, es reicht ja schon eine minimale Abweichung. So kann das natürlich nicht bleiben...

Am Wochenende komme ich hoffentlich dazu, die anderen Propeller genauer zu vergleichen. Den Balsapropeller habe ich inzwischen ausbalanciert, der bleibt jetzt wirklich "irgendwo" stehen. Ich muß jetzt noch den "Achsstöpsel" etwas aufweiten. Hoffentlich wird der nicht zu weit, sonst muß ich mir einen schnitzen oder doch noch ein Messingröhrchen kaufen - muß ich allerdings eigentlich sowieso.

Außerdem will ich noch einen Test machen: Ein kleines Balsabrettchen genauso biegen, wie die Propellerblätter, dann mit einem Lack überziehen, den ich hier habe und einen Tag lang der Witterung aussetzen - draußen ist es im Moment wesentlich feuchter als in der Wohnung. Spannlack traue ich nicht über den Weg, nachher verbiegt der die Blätter noch... Der Lack ist eigentlich für Schiffsmodelle gedacht, sollte also absolut wasserfest sein.

Ein weiterer Test wird darin bestehen, den fertigen Propeller nachzubauen und die Blätter mit Profil zu versehen. Aber vorher muß ich einen Elektromotor für mein Propomobil finden, denn Gummi verändert sich ja mit Zeit, Temperatur und Gebrauch, weswegen die Ergebnisse nicht so recht vergleichbar sind.

Ich habe heute ein Buch bekommen: "Flugmodelle mit Gummimotor" von Lothar Wonneberger - 1985, DDR. Es geht zwar hauptsächlich um Wettbewerbsmodelle mit deutlich größeren Propellern (30 - 50 cm Durchmesser), aber es werden viele Dinge erklärt, die auch auf kleinere Propeller zutreffen. Andere interessante Dinge, wie z.B. Freilauf, würden bei meinem Maßstab leider auf Uhrmacherei hinauslaufen. Aber vielleicht ergeben sich beim genaueren Lesen noch geeignete Ideen.

Ein weiteres Projekt, das etwas einfacher sein dürfte, da ich die handwerkliche Seite jetzt einigermaßen im Griff habe: Ich werde für die Cessna einen Scale-Propeller schnitzen. Eine maßstabsgetreue Zeichnung ist im Bauplan enthalten. Ich suche aber noch nach passendem Holz, Balsa ist nicht so schön.
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten