Steckungsrohr in klassischer Rippenfläche einbauen (how to?)

[Sylvia Janz]

Hallo zusammen,

ich baue seit geraumer Zeit an einer originalen Robbe PA18 aus den 80ern mit Plura® Fetigrumpf und Flächen in konventioneller Rippenbauweise mit Nasenleiste, Kiefer-Balsa-Kieferholm sowie profilierter Endleiste. In der Bauanleitung werden beide Flächen mit Dübeln und Spannfedern am Rumpf gehalten. Da ich in den 80er Jahren mit ansehen musste, wie die PA 18 meines Bruders die Flächen anlegte, ist mir diese Schwachstelle bei der Konstruktion negativ bekannt. Daher habe ich für meine Piper ein Steckungsrohr 17/15mm vorgesehen, welches nun an die sinnvollste Position gebracht werden muss.

Daher stellt sich mir die Frage, wo es Sinn macht?! Direkt vor/hinter dem (einzigen) Holm platziert? Etwas Abstand lassen? Ein zweites, dünneres Rohr im Bereich vor der Endleiste zusätzlich platzieren? Den Holm ausfräsen bzw einschlitzen? Fragen über Fragen.... Forumssuche und Google haben mir leider keine schlüssigen Antworten gebracht und somit stelle ich mein Problem mal hier ein.

Am besten stelle ich mal Bilder vom momentanen Aufbau einer Fläche ein, damit ihr auch wisst, worum es dabei geht....











So... vielleicht kann mir jemand entsprechend helfen und mich auf die richtige Spur bringen?

LG
Rainer

 

[rosinger]

Hi,

die Steckung kommt zwischen die Holme, von der Steckungshülse bis zum Hom wird dann aufgefüttert. Die Rippen müssen entsprechend gelocht werden und für die ersten drei oder vier Stück sollte man Balsa durch Sperrholz ersetzen.

Bei der Bausatzausführung handelt es sich keinesfalls um eine Schwachstelle/ Konstruktionsfehler, bei vielen Großmodellen wird das so gemacht (z.B. TC Cub). Diese Befestigung ist sehr stabil und leicht und wird/ wurde auch tausendfach bei manntragenden Flugzeuge eingesetzt. Allerdings sind die Flächenstreben dann ein tragendes Teil und muß auch entsprechend gefertigt werden, wer die Belastungen unterschätzt und nur denkt, die sind 90% Optik, der wird schnell feststellen, daß das Modell die Flächen abwirft. Sollte bei deinem Bruder damals der Rumpf ausgerissen sein, dann einfach 2mm Flugzeugsperrholz von innen verleimen und die Schrauben mit großen U-Scheiben eindrehen.

LG
Jörg

 

[Sylvia Janz]

Hallo Jörg,

ob der Rumpf aus-/aufgerissen war, kann ich nach gut 30 Jahren nicht mehr sagen. Abgesehen davon wäre es auch nicht mehr relevant gewesen, da der Rumpf aus ca 50-80m in den Acker geknallt ist.

Der Rumpf wird übrigens innen natürlich durch entsprechende Rippen und einer "Fluggastzelle" aus Sperrholz gestützt. Hier sehe ich soweit kein Problem mit der Stabilität. Übermotorisiert war die Piper mit einen 6,5er Enya definitiv auch nicht. Daher will ich ja nun "alles richtig machen", was mir aus der Erinnerung als falsch im Kopf hängen geblieben ist.

Du meinst also, ich muss den Balsaholm ausfräsen/sägen? Einfach vor dem Holm platzieren und entsprechend mit GFK oder Kohlefaser "anbappen" bringt nicht genug Festigkeit hinein? Meine Befürchtung ist, daß ich durch diesen Eingriff mit im Holm integrieren doch möglicherweise eher eine Schwachstelle, statt einer stabilen Verstärkung bzw Verbindung erstelle. Aber das ist nur ein Gedanke aufgrund meiner nicht vorhandenen Erfahrung mit Steckungen, die nachträglich eingebracht werden sollen.

Richtig gedeutet, würde dann das Rohr wie im 2. Bild angedeutet im Holm sitzen? Die ersten drei Rippen bestehen sowieso aus Sperrholz.... nur die nachfolgenden nicht. Außer auf Höhe der Strebenbefestigung. Dort sind auch nochmal 2 Sperrholzrippen vorhanden.

Gruß
Rainer

 

[S-G]

Hallo Rainer,
vergiss die Steckung und mach es so wie bei unzählichen Pipers.
Zwei Dübel arretieren je Seite die Flügel, eine geeignete Spannvorrichtung oder Verschraubung hält die Flügel am Rumpf und stabile, am Rumpf und Flügel verschraubte Streben sorgen für die nötige Stabilität. Richtig gemacht ist die Piper damit auch voll kunstflugfest Und leichter ist das Ganze noch dazu.
Viele Grüße,
Georg
P.S.: Wenn möglich schau dir den Plan der TC Piper an!

 

[rosinger]

Hi,

die Holme machen die Festigkeit der Tragfläche, hier werden alle relevanten Kräfte übertragen, deshalb MUSS die Steckung kraftschlüssig zwischen die Holme.

Trotzdem rate ich dir sie so aufzubauen wie vorgesehen, das ist leicht und stabil. Du mußt aber unbedingt bei den Streben sauber arbeiten, denn alle relevanten Kräfte werden über diese übertragen (überwiegend Zug). Bei Rückenflug bzw. negativen Belastungen werden sie jedoch auf Druck beansprucht , damit sie nicht ausknicken auch unbedingt die mittlere Abstützung zur Fläche hin ordentlich bauen.

Ansonsten schließe ich mich meinem Vorredner an, leicht stabil perfekt.

LG
Jörg

 

[MarkusN]

die Holme machen die Festigkeit der Tragfläche, hier werden alle relevanten Kräfte übertragen, deshalb MUSS die Steckung kraftschlüssig zwischen die Holme.

Geht schon auch knapp davor oder dahinter, angebunden über biegesteife Rippen. Aber es ist immer ein Umweg. Dazwischen ist besser.

Wovon ich aber deutlich abraten muss: eine Konstruktion, die für tragende Streben ausgelegt ist, auf Zentralsteckung umzubauen, ohne den Holm erheblich zu verstärken. Beim abgestrebten Flügel tritt das stärkste Biegemoment am abgestrebten Punkt auf, von da aus fällt es bis zum Rumpf wieder auf null ab (bei entsprechend flexibel gestalteter Konstruktion). Das Biegemoment nimmt zum Rumpf hin in erster Näherung quadratisch zu. Es ist also bei einer freitragenden Fläche an der Wurzel ERHEBLICH grösser als am Strebepunkt, braucht einen entsprechend grösser dimensionierten Holm.

Guckstu hier für eine Darstellung der Kraftverhältnisse.

 

[Sylvia Janz]

Vielen Dank für eure Antworten! Doch wollte ich nicht *Steckung ja oder nein* in Erfahrung bringen, sondern nach dem Wie fragen.

Vorgestellt hatte ich mir das wie in diesem Post #96 "Bellanca Super Decathlon" erkennbar ist. Darauf bin ich aber erst nach euren Antworten gestoßen.

Man kann super erkennen, daß das Steckungsrohr hinter dem Hauptholm zum Einsatz kommt. Ich folgere mal daraus, daß ich diese Art des Einbaus durchaus übernehmen kann und bin mir auch ziemlich sicher, damit die von mir erhoffte zusätzliche Stabilität einzubringen. Daß die Streben eine wesentliche Funktion haben, ist mir durchaus bewusst. Daher werde ich auch die gesamte Konstruktion genauestens ansehen und entsprechend stabile Streben bauen.

Da die damalige Piper nur mit einem 6,5er Enya 40 CX geflogen wurde und ich einen OS FT120 verwenden werde, möchte ich dahingehend doch mein Gewissen beruhigen, genug für die Festigkeit getan zu haben.

Bitte lasst die Diskussion bzw Vorschläge pro/contra Steckungsrohr aussen vor. Danach hatte ich ja nicht gefragt - wenn ich auch die Antworten durchaus verstehe... doch jeder baut anders und jedes weitere Modell profitiert aus den gemachten Erfahrungen. Ausserdem glaube ich nicht, daß das Steckungsrohr mit seinem Mehrgewicht die Flugeigenschaften massiv verschlechtern wird. Leistung sollte genug vorhanden sein, das kompensieren zu können.

Sollte also jemand Bedenken bezgl. der Position des Steckungsrohres haben, bin ich für wirklich jeden Vorschlag offen!


Beste Grüße
Rainer

 

[MarkusN]

Ist Deine Sache. Aber eine steife Steckung einzubauen ist KEINE Verbesserung der Festigkeit, im Gegenteil. Auch wenn du die Strebe tragend lässt.

 

[hänschen]

...Man kann super erkennen, daß das Steckungsrohr hinter dem Hauptholm zum Einsatz kommt. Ich folgere mal daraus, daß ich diese Art des Einbaus durchaus übernehmen kann und bin mir auch ziemlich sicher, damit die von mir erhoffte zusätzliche Stabilität einzubringen. Rainer

hi, wenn du dir sicher bist, warum fragst du dann? wenn man Fehler von anderen übernimmt, werden sie dadurch nicht besser...ein abgestrebter Rippenflügel ist eine Fachwerkkonstruktion, die man nicht einfach durch die Änderung eines Punktes verbessern kann, aber wesentlich verschlechtern...
Es wurde oben schon erwähnt: wenn du von anderen lernen willst, nimm eine tausendfach bewährte Konstruktion wie die von Tony Clark, da brauchst du nicht alles durcheinander würfeln.

Weiterhin viel Spass beim Bau...

Für den schönen Motor würde ich den 30 Jahre alten Plaste Rumpf in die Vitrine stellen und was richtiges bauen...

 

[Sylvia Janz]

Hallo Hans,

hi, wenn du dir sicher bist, warum fragst du dann?

Wie ich oben schon schrieb, habe ich erst nach den bisherigen Antworten diesen Thread gefunden.

wenn man Fehler von anderen übernimmt, werden sie dadurch nicht besser...

Warum soll ein Steckungsrohr ein Fehler sein? Das erschließt sich mir nicht wirklich! Daher würde ich jetzt auch mal gerne wissen, warum einerseits viele Modelle ein solches Rohr haben und andererseits das nichts taugen soll.

ein abgestrebter Rippenflügel ist eine Fachwerkkonstruktion, die man nicht einfach durch die Änderung eines Punktes verbessern kann, aber wesentlich verschlechtern...

Und auch hier wieder: Warum wird die Konstruktion verschlechtert?

Es wurde oben schon erwähnt: wenn du von anderen lernen willst, nimm eine tausendfach bewährte Konstruktion wie die von Tony Clark, da brauchst du nicht alles durcheinander würfeln.

Demnach sind also Steckungsrohre zu verteufeln, wenn man vorher/früher nicht diese Möglichkeit hatte?

Weiterhin viel Spass beim Bau...

Vielen Dank

Für den schönen Motor würde ich den 30 Jahre alten Plaste Rumpf in die Vitrine stellen und was richtiges bauen...

Und das wäre was? Einen Rumpf komplett aus Holz? Daß der Rumpf nicht der Weisheit letzter Schluss ist, ist auch mir bekannt. Aber so bleibt es eben original...... wenn Du verstehst?

Schöne Grüße
Rainer

 

[MarkusN]

Warum soll ein Steckungsrohr ein Fehler sein? Das erschließt sich mir nicht wirklich! Daher würde ich jetzt auch mal gerne wissen, warum einerseits viele Modelle ein solches Rohr haben und andererseits das nichts taugen soll.

Weil Du die Möglichkeit für einen Fehler einbaust (Verspannung durch falsche Strebenlänge), die bei gelenkiger Aufhängung nicht existiert. Eine Konstruktion ist nicht dann optimal, wenn man nichts mehr hinzufügen kann, sondern dann, wenn man nichts mehr weglassen kann.

Was ich auch immer schätze, sind Frager, die nicht Antworten suchen, sondern Bestätigung einer vorgefassten Meinung. Und die Antworter dann durch die Blume abputzen, wenn sie diese Bestätigung nicht liefern, sondern sich erfrechen, eine eigene Meinung zum Thema zu haben.

 

[GoldenAge]

Wenn der Themenstarter ein Steckungsrohr einbauen möchte, warum nicht. Ob sich dann was verbessert oder nicht ist doch wieder eine andere Geschichte. Wie so oft ist es am Ende eine „gute Gefühl“ Lösung mit der man beruhigt fliegen kann.
Es führen viele Wege nach Rom, natürlich gibt es bewährtes an denen man sich orientieren kann. Das Steckungsrohr direkt in den Holm einbauen ist eine Variante. Oft hört man, dass genau am Ende des Rohres(Übergang) eine Schwachstelle ist und ich habe auch schon einige Modelle gesehen wo es da abgebrochen ist(evtl. Baufehler o.a.). Ich selbst habe eine knapp 2 Meter Kunstflugmaschine(ARF) bei der wie auch auf dem Bild vom Rainer der Holm ganz normal aufgebaut ist und die Steckung genau dahinter durch die Rippen geführt wird, aber an jede Rippe zwei Verstärkungsringe geklebt sind um das Aufspalten der Rippe zu verhindern. Ich muss sagen, dass ist einfach und hält schon einige Jahre den Belastungen stand. Ich finde diese Variante am Besten, da der Holm hier besser gleichmäßig arbeiten kann, natürlich wird er im Bereich wo die Steckung ist mehr am „biegen“ gehindert wie ohne, denke aber, dass es immer noch besser ist wie direkt im Holm.
Gruß
Peter

 

[hänschen]

...Und das wäre was? Einen Rumpf komplett aus Holz? ...Rainer

ja, alle anderen Fragen wurden bereits beantwortet.

 

[MarkusN]

Oft hört man, dass genau am Ende des Rohres(Übergang) eine Schwachstelle ist und ich habe auch schon einige Modelle gesehen wo es da abgebrochen ist(evtl. Baufehler o.a.). Ich selbst habe eine knapp 2 Meter Kunstflugmaschine(ARF) bei der wie auch auf dem Bild vom Rainer der Holm ganz normal aufgebaut ist und die Steckung genau dahinter durch die Rippen geführt wird, aber an jede Rippe zwei Verstärkungsringe geklebt sind um das Aufspalten der Rippe zu verhindern. Ich muss sagen, dass ist einfach und hält schon einige Jahre den Belastungen stand. Ich finde diese Variante am Besten, da der Holm hier besser gleichmäßig arbeiten kann, natürlich wird er im Bereich wo die Steckung ist mehr am „biegen“ gehindert wie ohne, denke aber, dass es immer noch besser ist wie direkt im Holm.

Bei Überlast wird der Holm (wenn man nicht mit Absicht die Steckung als Sollbruchstelle auslegt) IMMER am Steckungsende brechen, denn

a) Ist dort das höchste Biegemoment
b) ist dort zwangsweise ein Steifigkeitssprung

Mit der Steckung direkt davor oder dahinter hast du die Wahl, ob die Struktur bei Überlast im Rippengerüst versagt, oder am gleichen Punkt im Holm. Ist es das Rippengerüst, das nachgibt, war es offensichtlich die schwächste Stelle. Dann kannst Du nie wissen, ob es bei Einbau direkt im Hom nicht evtl. ein wenig mehr gehalten hätte.

 

[GoldenAge]

Ja Markus, dass ist alles richtig was du schreibst. Aber warum sollte man die Steckung als Sollbruchstelle auslegen bzw. einbauen? Mir fällt dazu kein Grund ein, denn es soll ja halten und am Besten richtig gut.
Was ist denn wahrscheinlicher von den beiden Varianten, also was eher nachgibt? Ich muss hier wieder auf mein Beispiel/Modell verweisen, was richtig gut hält und das ist noch recht leicht bzw. mit Leichtholz gebaut. Ehrlich gesagt staune ich sogar sehr, weil ich damit eine Weile stark übermotorisiert geflogen bin. Ich hatte eigentlich mehr Angst, dass der große Einzylinder mir das filigrane Modell zerschüttelt als dass die Flächen brechen, deshalb finde ich diese Variante ganz gut.
Man müsste mal zwei Probeflächen bauen und einen Belastungstest machen, dann würde man sehen was eher bricht. Wenn ich eine Fräse hätte, dann würde ich das auf die schnelle mal bauen, aber nur zum zerstören die Arbeit mit der Laubsäge….nee lieber nicht:-).

 

[Holger W.]

Hüstel,
wer mit tragenden Streben eine Steckung an der Wurzel einbaut, hat das System der abgestrebten Fläche nicht verstanden.
Wie Markus schon vollständig ausgeführt hat, gibt es in der Konstruktionslehre kein "man hört oft von...", sondern schlichte, klare Physik. Dazu gehört, dass man ein System nicht überbestimmt.

Und das immer wieder missachtete Credo von Saint-Exupéry von der perfekten Lösung, wenn man nichts mehr weglassen kann ist das wichtigste überhaupt beim Konstruieren.

Aber jeder wie er will.
H.

 

[Holger W.]

Achja,
wer mal ein konsequent ausgeführtes Beispiel für eine abgestrebte Fläche sehen will, der sollte mal "Westland Lysander" googeln und sich die Fläche in der Frontansicht betrachten.
Teddy Petter hat da gezeigt, wie es geht. Achtet mal drauf, wo die Fläche dünn und wo sie dick ist. Wo dick, da Kraft, wo dünn, da nix.
H.

 

[MarkusN]

Ja Markus, dass ist alles richtig was du schreibst. Aber warum sollte man die Steckung als Sollbruchstelle auslegen bzw. einbauen? Mir fällt dazu kein Grund ein, denn es soll ja halten und am Besten richtig gut.

Jein. Irgedndwas bricht zuerst,und da ist mir am liebsten, der Steckungsstab segnet das Zeitliche. Der ist einfacher ersetzt, als eine Fläche repariert. (Noch besser er ist ein duktiler Stab oder ein ebensolches Rohr; die werden krumm statt zu brechen.) Würde ich jedenfalls bei der Festigkeitsauslegung so machen.

Das ganze jetzt auf eine klassische freitragende Fläche bezogen.

Ach ja, Rainer: Wenn Du wegen des Bruchs Deines Bruders kein Vertrauen in die Dübellösung hast: Warum nicht statt der Dübel zwei (kurz vorstehende) Rohre einbauen, die in anständig verstärkte Löcher im Rumpf greifen? Die dürfen darin sogar mit etwas Spiel geführt sein, um die Montage zu vereinfachen. (D.h. während des Aufbaus hängen die Flächen mit dem Eigengewicht an dieser Steckung.) Im Flug soll das Auflager dann aber keine Biegung aufnehmen.

 

[Holger W.]

Einen noch:

Stinson Reliant.

H.

 

[Sylvia Janz]

Vielen Dank für die Antworten und Ausführungen.

Manche Antworten sind plausibel.... Andere vertreten nur (wie so oft) dieses "Was Du da machen willst, ist scheiße". Wieder andere Antworten haben einen unterschwellig provozierenden Charakter und tragen wenig zur Lösung bei.

Das ist ALLES OK! Diskussionen bestehen nunmal aus Meinungen. Nur wieso kann so schwer eine simple Frage dahingehend beantwortet werden, daß auf den Inhalt der Frage selbst auch Bezug genommen wird?

Es ist doch so, daß es immer irgendwo eine Schwachstelle gibt. Jede Kette ist nur so stark, wie ihr schwächstes Glied. Aus meiner eigenen Erfahrung heraus habe ich eben gesehen, wie die Flächen der PA18 die Ohren anlegten. Dabei sind nicht die Streben rausgerissen oder gebrochen, sondern die Schwachstelle war die Verbindung zum Rumpf! Dort sind die Tragflächen wie ein Scharnier befestigt und genau dieses gab dann nach. Genau diesen kritischen Punkt möchte ich eben durch den Einsatz eines Steckungsrohres stabil gestalten. Nicht mehr und nicht weniger. Daß etwas an einem Übergang von Fest (sehr fest) zu elastisch brechen kann, ist mir durchaus bewusst. Ebenso kann etwas von elastisch zu "Sollknickstelle" nachgeben. Genau dieses ist doch passiert.

Warum soll ich dann also eine stabile Verbindungsmöglichkeit (!) der einen Fläche zur anderen Fläche nicht nutzen sollen/dürfen? Warum bricht eine Holm/Rippenfläche nicht genau hinter der Holmverstärkung im Bereich am Ende der Verstärkung? Laut manchen Ausführungen müsste aber im Extremfall genau das eintreten. Tut es aber nicht! Auch hierzu las ich Beispiele, daß eben dieses nicht passiert.

Ich weiß natürlich auch, daß eine Tragfläche niemals 100% starr sein sollte und eine gewisse Elastizität mit sich bringen MUSS, damit sie nicht bricht. Aber wo genau ist die Tragfläche denn elastisch ausgeführt und wo besonders stabil?

Ach und warum ist es so verdammt schwer, auf eine Frage und deren Inhalt zutreffend zu antworten? Mir geht es doch nicht um eine wissenschaftliche Abhandlung von "Nur mittels kurzer Dübel angesteckt contra stabile Verbindung beider Tragflächenhälften über den Rumpfaufbau hinweg." Aus meiner Sicht (die ja ganz sicher nicht der Weisheit letzter Schluss sein muss) habe ich an den beiden Übergängen zum Rumpf weder eine elastische, noch eine starre Verbindung, sondern 2 (In Worten: zwei) schwächste Stellen des ganzen Aufbaus, weil eben nur diese 2 Dübel links und rechts in einem Spant Halt finden sollen. Dieser Halt wird mittels einer Feder bzw. eines Spannschlosses "gesichert". Und damit habe ich genau an diesen Punkten die schwächste Stelle der gesamten Konstruktion. Da helfen auch die Streben mit ihren Abstützungen nicht viel. Ist das Spannschloss nicht genügend fest angezogen, bekomme ich Spiel in diese Verbindung. Ziehe ich das Schloss zu fest an, belaste ich den Rumpf über Gebühr. Ergo quetsche ich den Rumpf und übe Druck auf die Rumpfzelle aus. Ich sehe es als ein Glücksspiel an, beide Tragflächen mit dem genau richtigen Zugmoment an dem Rumpf zu fixieren.

Vielleicht sollten sich die Antwortgeber mal darauf konzentrieren, daß ich genau diese "Scharnierwirkung" bzw. Schraubzwingenhaltemethode einfach umgehen möchte, indem ich die Kräfte mittes eines Steckungsrohres durch den Rumpf von der einen zur anderen Flächenhälfte leiten möchte.

Ich möchte echt keinen Glaubenskrieg hier lesen müssen und auch nicht als "Beratungslegastheniker" abgestempelt werden, sondern Lösungen zur und nicht gegen die Fragestellung erörtert bekommen. Darum gehe ich jetzt auch ganz sicher nicht auf einen aus meiner Sicht recht provokanten (Ab)Satz ein, da es wenig mit dem Thema selbst zu tun hat.

Ja und wenn meine PA18 dann doch wegen des Steckungsrohres im Dreck landet, habe ich eine Erfahrung mehr gemacht. Allerdings sind mir in gut 40 Jahren so einige Modelle abhanden gekommen. Ursachen waren so unterschiedlich, wie es Sandkörner in der Sahara gibt. Angefangen bei falsch herum laufenden Servos (damals war ich 10 Jahre jung und verwechselte hoch/tief bei der Ansteuerung des Ruders im Vergleich zur Knüppelstellung) bis hin zum Modellverlust durch zu große Höhe und schwebendem Heli 20m weiter, wodurch nicht einmal mehr eine akkustische Ortung möglich war. Allerdings fiel mir selbst noch niemals ein Modell konstruktionsbedingt in den Dreck!


Gruß
Rainer