Holmbau leicht gemacht 2003

Holmbau leicht gemacht

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Bild 1. Drei verschiedene Holmenden: rechts vorbereitet für eine einfache Platine (CFK, GFK, Alu), Mitte für eine doppelte Platine oder Stricknadel (wie im Text), links ein Holm mit rundem Querschnitt, für eine Stricknadelsteckung
Klaus Küng

Bei Tragwerken mit geringer Spannweite besteht durchaus die Möglichkeit einer einteiligen Herstellung ohne zusätzliche Verbindungselemente am V-Knick. Die geringe Gewichtsersparnis und die unwesentlich höhere Festigkeit wird durch ein umständliches Handling beim Aufbau, Transport und bei eventuellen Reparaturen teuer erkauft.

Nachdem diese Situation für mich nicht in Frage kommt, habe ich mich mit dem Thema „Flächensteckung“ eingehend beschäftigt und möchte darüber berichten.

Über die Herstellung von CFK- Rohrholmen mit und ohne Kern gibt es ausgezeichnete Literatur (1,2), in der meine Erfahrungen und Annahmen bestätigt wurden.

Bei mir finden hauptsächlich Rechteckholme mit einem weichem (leichten) Balsakern und abgestufter Carbonrovingauflage Verwendung.

Holmherstellung

Für einen Rechteckholm 5/8 mm brauchst du zunächst eine Leiste aus weichem Balsa. Bei deinem Händler findest du sicher eine passende Leiste oder ein Brett (das so weich ist, dass es sonst niemand kauft) aus dem sie geschnitten werden kann. Für die Dimensionierung der Leistenbreite wird von den festgelegten 5 mm 2 x die Gewebeschlauchstärke (Sc1032) 0,4 mm abgezogen. Bei der Leistenhöhe wird noch zusätzlich zum Schlauch die Ouerschnittsfläche für einen durchgehenden Carbonroving (1,4 mm2) abgezogen. Somit ergibt sich für die Höhe: 8 mm – 0,4 mm – (1,4 mm2 : 5 mm x 2) = 7 mm. Für jeden weiteren Roving der als Verstärkung eingelegt wird ist die Höhe des Balsakernes an der jeweiligen Stelle um 1,4 mm2 : 5 mm = 0,3 mm mit dem Balsahobel zu verringern.

Bei einer Mittelteillänge von 720 mm ergibt sich folgende Rovingaufteilung: ein Roving durchgehend, ein Roving beidseitig 150 mm gekürzt, ein Stück mit 160 mm in der Mitte.

Die Roving´s werden den Abstufungen entsprechend abgelängt und auf einer Folie mittels Pinsel getränkt ( Schutzhandschuhe). Einer nach dem anderen wird durch ein Stück Papier gezogen ( saugt überschüssiges Harz auf) und vom kürzesten ausgehend oben und unten auf den Balsakern aufgelegt und abschließend mit einer Wicklung aus Bindfaden fixiert. Es gibt auch die Möglichkeit die Rovinglage nach dem Fixieren auf dem Holmkern zu tränken, versuche es jedoch nie erst nach dem überziehen des Gewebeschlauches. Das Tränken wird dabei zur Lotterie und da sind die Gewinnchancen ja bekannt. Nun muss der belegte Kern in den Gewebeschlauch. Um dabei nicht

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Bild 2. Der Gewebeschlauch ist auf das Alurohr aufgezogen und der vorbereitete Holmkern größtenteils eingefüh

die letzten Nerven zu verlieren gibt es einen Trick: der Schlauch wird auf ein Rohr (mit Übermaß) aufgeschoben, an einem Ende mit Bindfaden wie eine Wurst abgebunden. Der klebrige Kern wird nun von hinten durch das Rohr in den Gewebeschlauch geschoben, vorne angekommen nimmst du beides mit zwei Fingern und ziehst den Kern aus dem Rohr und gleichzeitig den Schlauch darüber (wie immer). Mit dieser Methode kann durch eventuell notwendiges Drehen leicht vermieden werden, dass die Bindung des Schlauches spiralförmig um den Kern verläuft.

Sobald der Kern zur Gänze im Schlauch steckt wird das noch offene Ende mit Bindfaden abgebunden. Jedes Ende wird mit einem Haken (Stahldraht 2 mm) durchbohrt. Jetzt kannst du den Holm an der Decke aufhängen und zum Strecken am anderen Ende einen Eimer mit ca. 3 l Wasser Inhalt befestigen. Sobald die Sache spannt wird der Schlauch das überschüssige Harz aus den Rovings aufsaugen, die Tränkung der Restfläche erfolgt bequem im stehen. Das überschüssige Harz entferne ich, indem ich den Holm mit einem Stück Zeitungspapier abreibe. Wer seinen Holm tempern will, der fädelt ihn am nächsten Morgen durch eine schwarze Mülltüte und hängt das Ganze ins Freie, den Rest erledigt die Sonne. Übrigens harze ich nur in der warmen Jahreszeit, allein der guten Lüftung wegen.

Steckung aus Rundmaterial

Die vorbereiteten Holme (Außen- u. Mittelteil) werden auf das richtige Maß abgelängt. Das Kernmaterial wird an jedem Ende auf eine Tiefe von ca. 35 mm herausgepult, so entsteht im Steckungsbereich ein Hohlraum von ca. 4 mm x 7 mm x 35 mm.

Als leichtes, stabiles und einfach zu verarbeitendes Steckungsmaterial eignet sich eine Stricknadel aus Aluminium mit 4 mm Durchmesser. Zwei Stricknadeln mit ca. 120 mm Länge werden mit Trennspray

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Bild 3. Zeigt den im Text beschriebenen Aufbau für eine Stricknadelsteckung. Die einzelnen Teile sind mit Zwingen auf dem Baubrett fixiert und mit Zulagen aus Holz gegen Beschädigung geschützt. Unter der Stricknadel ist der Distanzstreifen aus Sperrholz zu sehen der für die richtige Höhenlage sorgt.

behandelt ( einmal aufsprühen und nachpolieren, ein weiteres mal aufsprühen ohne nachpolieren).

Im Abstand der Länge des Mittelteiles werden zwei Folienreste (20 cm x 20cm) zu Schutzzwecken auf der Werkbank befestigt. Damit der Holmverbinder höhenmittig eingesetzt werden kann brauchst du noch einen Distanzstreifen mit 1,5 mm Dicke und ungefähr 30 mm Breite, ich verwende zu diesem Zweck ein Stück Flugzeugsperrholz. Der Distanzstreifen wird auf die Folie gelegt, die Stricknadel wird darauf ausgerichtet und mit einer Zwinge fixiert.

Nachdem für die zweite Seite alles vorbereitet wurde kann ein Gemisch aus Harz, Baum-wollflocken und Microballons angemacht werden.

Ich dosiere diese kleinen Mengen (Harz 5 ml + Härter) immer mit einer Einwegspritze.

Sobald beide Enden des Mittelteiles zu ¾ mit dieser Mischung gefüllt sind, wird der Holm auf die Werkbank gelegt und mit einem Ende auf die Stricknadel geschoben. Das herausquellende Harzgemisch wird nach dem Fixieren des Holmes bündig mit dem Ende abgestrichen. Nun kann die zweite Stricknadel, auf einem Sperrholzstreifen liegend, in das freie Ende des Mittelteils geschoben und danach fixiert werden. Mit den Holmstücken für die Ohren geht es genau gleich.

Am nächsten Tag werden die Holme durch gegenseitiges verdrehen und ziehen voneinander getrennt. Die Holmenden werden in Gehrung geschliffen und das obere Öffnungsende wird abgerundet um Platz für den Biegeradius zu schaffen. Sonst lassen sich die zwei Holmteile nicht ohne Spalt zusammenfügen. Beide Stricknadeln werden auf je 72 mm gekürzt und im Schraubstock (mit Schutzbacken) in V-Form gebogen, eine gleichzeitige Pfeilung des Holmes ist ohne Probleme realisierbar.

Auf diese Weise ergibt sich eine spielfreie Steckung ohne Gewichtszuwachs. Damit der Holm im Bereich der Steckung nicht aufreißen kann wird er nach der ersten Rippe mit einer Wicklung versehen. Wer kein Kevlar vorrätig hat, kann sich mit einer etwas dickeren Wicklung aus Zwirn behelfen. Beide Varianten werden mit Sekundenkleber getränkt.

Steckung aus einem Vierkant

Wie bei der Rundsteckung wird das Holmende im Steckungsbereich ca. 35 mm ausgehöhlt. Mit einer Schlüsselfeile wird die entstandene Öffnung vorsichtig nachgeputzt. Die genauen Ausmaße werden mit der Schiebelehre festgestellt, es müßten 7 mm x 4 mm sein. Auf einem Stück Platinenmaterial (GFK) wird ein Verbinder mit geringem Übermaß aufgezeichnet und ausgeschnitten. Er dient als Schablone für die weiteren Verbinder. Zwei solche Verbinder werden mit Sekundenkleber zusammengeklebt und durch überschleifen der Ober- u. Unterseite so angepaßt, daß sie mit sanftem Druck in die Holmenden passen.

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Bild 4. Hier ist der für eine Rechtecksteckung vorbereitete Holm fertig eingebaut. Hinter der Wurzelrippe ist noch ein Teil der Kevlarwicklung als Sicherung erkennbar.

Vor der Wurzelrippe liegt eine Verbinderform. Das Urmodell für den Verbinder wurde aus 1,5 mm Alu gefertigt und mit Formenharz und Gießkeramik abgeformt. Aus dieser Form werden mit anfallendem Restharz Verbinder auf Vorrat gefertigt.

Zur Beantwortung offener Fragen bin ich gerne bereit.

Klaus Küng

Tel., Fax: 0043/5573/82543

klaus.kueng@aon.at

Anhang

Bezugsquellen: EMC-VEGA, Dipl.-Ing Heinz-Bernd Einck, Rügenstr. 74, D-45665 Recklinghausen

Carbon-Vertrieb, A. Weißgerber, Hauptstr. 11, D-86757 Wallerstein

Literatur: Mehr Leistung mit dem Hand-Launch-Gleider, Heinz Eder

Rippenflügel aus Faserverbundwerkstoffen, Stefan Dolch