Rundsteckung am Seglerrumpf reparieren und neu aufbauen

Hallo Spezialisten,

ich habe an meiner 4,50m ASH26 von Bruno Rihm (alles aus Glas) am Rumpf auf einer Seite um die Bohrung für den Rundstahl, 12mm Durchmesser, Risse entdeckt. Zuerst dachte ich, es sind nur Haarrisse, etwa 5-10mm lang.

Nach testweisem Auffräsen stellte sich heraus, dass sie durchgehen.

Jetzt habe ich um die Steckung herum und noch innerhalb der Anformung eine kegelartige Ausfräsung vorgenommen.
Gerade so tief runter, dass die Originalbohrung für den Flächenstahl noch stehen geblieben ist.
So kann ich die Position des Stahls rekonstruieren.

Dann habe ich von der Rumpf-Innenseite 4 Lagen Glasmattenstreifen reinlaminiert.
Ich denke, das reicht aber auf keinen Fall.

Wie würdet ihr die Stelle an der Anformung wieder aufbauen?

Ich habe mir überlegt, den Stahl einzufetten und durch die Steckung zu schieben.
Dann getränkte Kohlerovings um den Stahl wickeln und den Stahl dann noch mit etwas Drehbewegung zurück zu ziehen.
Dabei müssten die Rovings ziemlich tief eingezogen werden, vermute ich.

Dann von aussen noch einen größeren Ring mit 12mm Bohrung über den Stahl schieben der dann angedrückt wird um einen Abschluss zu bilden.

Was meint ihr. Reicht das oder bricht der Kegel bei der nächsten Belastung wieder raus?
Braucht es weitere Maßnahmen?

Mit Endfest oder Laminierharz arbeiten? Baumwollflocken?

Danke für Eure Ideen dazu.

Bilder kann ich noch machen aber vielleicht geht es ja auch erstmal ohne.

Gruß, Nicola

Hallo

mach mal ein bild von der schadstelle dann kann dir weitergeholfen werden
Ps.
Kein Carbon verwenden!!
gruß Hermann

Wenn die Flächen je zwei Stahlstifte zur Arretierung haben, dann ist ein Kontakt vom Flächenrundstahl zum Rumpf nicht nötig und eigentlich auch unerwünscht wegen genau diesem Schadensbild. Der Flächenstahl muss sich frei bewegen können und sollte den Rumpf nicht berühren. Nennt sich schwimmende Verbindung, wenn ich das noch richtig in Erinnerung habe. Die Last wird lediglich von den beiden Stiften übernommen, nicht aber vom Rundstahl. Der sollte umlaufend ein paar mm Luft zum Rumpf haben.
Kannst du bei allen MPX Modellen auch gut in den Bauanleitungen nachlesen, wenn du eine findest. Ich könnte dir sonst ein Bild machen und zuschicken

Gruß Ralf

Danke bis hierhin für die Antworten.

Der Stahl passt saugend in den Rumpf und das schon herstellerseitig.
Also voller Kontakt zum Rumpf.

Die Flächen haben nur einen Arretierungsstift als Verdrehsicherung im Bereich der Endleiste.
Wäre zu überlegen, das tatsächlich abzuändern und die Steckung schwimmend auszulegen.

Danke für den Tip!

Hermann schrieb:

Hallo

mach mal ein bild von der schadstelle dann kann dir weitergeholfen werden
Ps.
Kein Carbon verwenden!!
gruß Hermann

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Hermann,

warum kein Carbon?
Ist der Mix Glas/Carbon der Grund oder die generelle Festigkeit?
Welches Eigentor würde ich mir damit schießen?

unterschiedliches Elastizitätsmodul von Glas und Kohle!
Kannst du vergleichen mit 2 Drähten: einer aus Stahl der andere aus Kupfer. Beide tragen eine Last 100kg. Der Stahldraht dehnt sich um 1mm bis er reißt, der kupferdraht reißt erst bei 10mm also übernimmt er bei 1mm Dehnung nur ca. ein Zehntel der Zugkraft. dann kann man den Kupferdraht auch gleich weglassen...

wenn ich Deine Erklärung richtig verstehe ist im Rumpf kein Rohr , sondern nur die Löcher für den Stahl und das läuft direkt im Gfk.

Ich würde dann links und rechts je eine ca. 10mm lange Messinghülse (dn 12 mm innen) in den Rumpf als Buchse kleben. Am Besten noch einen Ring oder eine Halbrippe aus gutem Sperrholz zur Lastverteilung um das Messingröhrchen.
Langzeitharz mit Baumwollflocken ist hier sicher die richtige Wahl.

Jörg

Hallo
dieser materialmix ist zu 99% für rumpfbrüche verantwortlich.
diese art der verstärkung hat sich leider in den köpfen festgesetzt,
obwohl leider bekannt sein müßte, das das E-modul von carbon nur ca. 1-2%, und
Glas ein E-modul von ca 4% hat.
Bei belastung reißt also das Carbon zu erst, und nimmt den Glasaufbau gleich mit!
währe zur verstärkung Glas genomen worden hätte es warscheinlich keinen bruch gegeben.
Ich harze steckungsrohre mit einem gemisch aus laminierharz/ baumwollflocken/ trixo ein
gruß hermann

Hallo,
Metallbuchsen wären das Minimum. Die Umrüstung auf eine schwimmende Lagerung entspricht dem Stand der Dinge. Sie ist leichter, robuster und insgesamt auch genauer.
Wenn aber bei dem bisherigen Konzept geblieben werden soll, würde ich bedenken, dass sich so ein 12mm Stahl im Flugbetrieb schon etwas verbiegt. Die Bohrung muss dieser Biegung folgen können, sonst dürfte das bisherigen Schadensbild über kurz oder lang wieder vorliegen - oder die Bohrung ist durch eine Hülse so steif, das sie dem Stahl die Möglichkeit zur Biegung nimmt.

Glas ist an und für sich elastisch genug, um diesen Biegebewegungen zu folgen - woher dann die Risse? In der Regel ist es die (in diesen Bereichen meist extrem großzügig) eingebrachte Deckschicht, die Risse bekommt, weil eben genau deren E-Modul in einem völlig anderen Universum arbeitet, als das kraftaufnehmende Laminat darunter. Zudem kommen evtl. noch unterschiedlichen Schrumpfgrade im Verlauf der Alterung mit entsprechenden Spannungen an der Oberfläche. Die dann irgendwann auftretenden Risse bei dieser Konstruktionsart sind eher die Regel als die Ausnahme. Viele Modelle haben dort ärgerlicherweise Risse an der Oberfläche die auch tief hinreichen - weil eben die Deckschicht so tief geht. Ok - Du sagst, die Risse gehen durch. War jetzt nur eine Anmerkung - deshalb die Hinweise mit der Hülse oder die Empfehlung für die künftig schwimmende Lagerung.

VG

Hermann schrieb:

diese art der verstärkung hat sich leider in den köpfen festgesetzt,
obwohl leider bekannt sein müßte, das das E-modul von carbon nur ca. 1-2%, und
Glas ein E-modul von ca 4% hat.

Zum Vergrößern anklicken....

Quelle: R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH

Wattsi schrieb:

unterschiedliches Elastizitätsmodul von Glas und Kohle!
Kannst du vergleichen mit 2 Drähten: einer aus Stahl der andere aus Kupfer. Beide tragen eine Last 100kg. Der Stahldraht dehnt sich um 1mm bis er reißt, der kupferdraht reißt erst bei 10mm also übernimmt er bei 1mm Dehnung nur ca. ein Zehntel der Zugkraft. dann kann man den Kupferdraht auch gleich weglassen...

Zum Vergrößern anklicken....

Verstanden! Danke für die einleuchtende Erklärung.

scooterbc schrieb:

wenn ich Deine Erklärung richtig verstehe ist im Rumpf kein Rohr , sondern nur die Löcher für den Stahl und das läuft direkt im Gfk.

Ich würde dann links und rechts je eine ca. 10mm lange Messinghülse (dn 12 mm innen) in den Rumpf als Buchse kleben. Am Besten noch einen Ring oder eine Halbrippe aus gutem Sperrholz zur Lastverteilung um das Messingröhrchen.
Langzeitharz mit Baumwollflocken ist hier sicher die richtige Wahl.

Jörg

Zum Vergrößern anklicken....

Ja, der Stahl läuft ohne Rohr direkt im GfK.

Hermann schrieb:

Hallo
dieser materialmix ist zu 99% für rumpfbrüche verantwortlich.
diese art der verstärkung hat sich leider in den köpfen festgesetzt,
obwohl leider bekannt sein müßte, das das E-modul von carbon nur ca. 1-2%, und
Glas ein E-modul von ca 4% hat.
Bei belastung reißt also das Carbon zu erst, und nimmt den Glasaufbau gleich mit!
währe zur verstärkung Glas genomen worden hätte es warscheinlich keinen bruch gegeben.
Ich harze steckungsrohre mit einem gemisch aus laminierharz/ baumwollflocken/ trixo ein
gruß hermann

Zum Vergrößern anklicken....

Jetzt weiß ich‘s auch

steve schrieb:

Hallo,
Metallbuchsen wären das Minimum. Die Umrüstung auf eine schwimmende Lagerung entspricht dem Stand der Dinge. Sie ist leichter, robuster und insgesamt auch genauer.
Wenn aber bei dem bisherigen Konzept geblieben werden soll, würde ich bedenken, dass sich so ein 12mm Stahl im Flugbetrieb schon etwas verbiegt. Die Bohrung muss dieser Biegung folgen können, sonst dürfte das bisherigen Schadensbild über kurz oder lang wieder vorliegen - oder die Bohrung ist durch eine Hülse so steif, das sie dem Stahl die Möglichkeit zur Biegung nimmt.

Glas ist an und für sich elastisch genug, um diesen Biegebewegungen zu folgen - woher dann die Risse? In der Regel ist es die (in diesen Bereichen meist extrem großzügig) eingebrachte Deckschicht, die Risse bekommt, weil eben genau deren E-Modul in einem völlig anderen Universum arbeitet, als das kraftaufnehmende Laminat darunter. Zudem kommen evtl. noch unterschiedlichen Schrumpfgrade im Verlauf der Alterung mit entsprechenden Spannungen an der Oberfläche. Die dann irgendwann auftretenden Risse bei dieser Konstruktionsart sind eher die Regel als die Ausnahme. Viele Modelle haben dort ärgerlicherweise Risse an der Oberfläche die auch tief hinreichen - weil eben die Deckschicht so tief geht. Ok - Du sagst, die Risse gehen durch. War jetzt nur eine Anmerkung - deshalb die Hinweise mit der Hülse oder die Empfehlung für die künftig schwimmende Lagerung.

VG

Zum Vergrößern anklicken....

Ja, die Risse gingen durch. Die Maschine hatte einige härtete Landungen.

Nein, ich muss nicht bei diesem Konzept bleiben.
Eine schwimmende Steckung macht ja wirklich Sinn.
Oder aber die Lösung mit Metallhülsen.

Was würdet ihr vorschlagen?
Ich hatte bisher immer Modelle mit entweder Stab durch Rumpf ohne Hülsen, oder mit Steckungsrohr.
Kenne aber die schwimmenden Holmbrücken von einigen teuren Modellen.

Eine Schwimmende Rundstahl-Steckung ist mir bisher nicht begegnet.

Danke für Eure Mühe und Ausführlichkeit zu meinem Thema!

Nicola

Gideon schrieb:

Anhang anzeigen 2251809

Quelle: R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH

Zum Vergrößern anklicken....

Die schwimmende Rundstahlsteckung findest du in allen MPX Modellen. Aber natürlich auch in der manntragenden Fliegerei. Bei jeder härteren Landung bekommt der Rumpf einen direkten Schlag und kann diesen dann nicht abfedern. Da ist es doch gut, wenn um das Steckungsrohr im Rumpf einige mm Platz sind, sodass sich der Stahldraht frei bewegen kann. Du findest in deiner Nähe bestimmt irgendeine Alpina, da kannst du dann mal drüber schauen.
Wenn bei dir nur eine Verdrehsicherung verbaut ist, dann rüste doch einfach nach. 4 mm Stahldraht reichen locker aus

Mich haben diese feinen Risse auf Dauer auch gestört und daher wurden ab einem bestimmten Punkt alle Modelle umgerüstet, die keine schwimmende Verbindung hatten. Dann ist für immer Ruhe

Gruß Ralf

Hallo

Ich bin ein Freund von schwimmenden Steckungen, weil dann eine definierte Krafteinleitung in den Rumpf gegeben ist und am Verbinder keine Kerbwirkung auftritt. Dies ist insbesondere bei Composite Verbindern wichtig.

Im diesem Fall jedoch würde ich eine Hülse im den Rumpf einkleben und nach unten und oben mit soliden Sperrholz Spanten abstützen. 12 mm sind reichlich wenig für so einen großen Flieger. Die abgestützte Hülse vermeidet die Durchbiegung des Stahls im Rumpf und macht deine Flächenssteckung steifer. Bei den notwendigen Arbeiten kannst du auch die Risse beseitigen.

Gruß
Frank

Hallo

Wenn die Schwimende Verbindung keinen Kontakt zum Rumpf hat wiso dann die Zerstörung in diesem Bereich.
Alle Kräfte werden von der Verdrehsicherung auf den Rumpf übertragen, als sollte auch da die Zerstörung sein.
Ihr redet ständig von Festigkeit der unterschiedlichen Fasern, und dann soll Harz Baumwollflocken die Lösung sein.
Ich denke die Baumwollflocken sind nur zum andicken von Harz damit es bis zum aushärten nicht wegläuft.

Gruß Aloys.

FamZim schrieb:

Hallo

Ich denke die Baumwollflocken sind nur zum andicken von Harz damit es bis zum aushärten nicht wegläuft.

Gruß Aloys.

Zum Vergrößern anklicken....

Dafür ist Aerosil, oder Thixo. Baumwollflocken erhöhen die Festigkeit schon ganz schön.

..ja das Harz alleine hat ja nicht so dolle Eigenschaften, selbst ENDFEST 300 wird erst durch Zugabe von Fasern TOP - daher ja die COMPOSITE !

hier nochmals zur Erläuterung:

Polymer-Matrix Verbundwerkstoffe

Harzsysteme wie Epoxid oder Polyester haben – auf sich allein gestellt – eingeschränkte Verwendungsmöglichkeiten bei der Herstellung struktureller Bauteile. Ihre mechanischen Eigenschaften sind, etwa im Vergleich zu den meisten Metallen, recht niedrig. Allerdings haben sie auch einige Vorteile gegenüber den Metallen; insbesondere ihre Eigenschaft, mit ihnen nahezu beliebige, auch hochkomplexe Formen gestalten zu können.

Materialien wie Glas, Aramid und Boron weisen zwar extrem hohe Zug- und Druckfestigkeit auf; diese Eigenschaften sind jedoch in ihrer jeweils „reinen Form“ praktisch kaum nutzbar. Wenn man diese Materialien einer Zuglast aussetzt, kommt es aufgrund feinster Fehler an der Materialoberfläche zu einem Versagen weit unter der theoretischen Belastungsgrenze. Man stellt darum aus diesen Materialien Fasern her; so werden die von der Anzahl her gleichen Oberflächenfehler auf eine begrenzte Anzahl von Einzelfasern verteilt. Wenn diese vereinzelten Fasern dann unter einer Zuglast versagen, bleibt der Rest intakt und das Material kann seine Eigenschaften viel besser zur Geltung bringen. Trotzdem bleibt die Anwendung solcher Fasern auf die Aufnahme von Zuglasten entlang der Faserrichtung beschränkt, etwa vergleichbar mit den einzelnen Fasern eines Seils.

Erst die Einbettung der Fasern in eine Harzmatrix erschließt die volle Bandbreite der mechanischen Eigenschaften. Das Harz leitet die anliegenden Kräfte in den Werkstoff ein und verteilt sie gleichmäßig auf benachbarte Fasern. Eine Beschädigung der Oberflächen durch das Aneinanderreiben einzelner Fasern oder Schlageinwirkungen an der Werkstückoberfläche wird verhindert, denn jede einzelne Faser ist nun vollständig in das Harz eingebettet und in ihrer Position fixiert. Hohe Festigkeit und Steifigkeit, einfache Gestaltung komplexer Formen und beste Beständigkeit gegen Witterung – das alles kombiniert mit einem niedrigen, spezifischen Gewicht; so entstehen Verbundwerkstoffe, die Metallen in vielen Anwendungsbereichen weit überlegen sind.

Da Polymer-Matrix Verbundwerkstoffe immer ein Harz mit einem oder mehreren Fasertypen kombinieren, sind die resultierenden Eigenschaften des Werkstoffes ein Resultat aus den Eigenschaften der Fasern und der Harze als Einzelwerkstoff.

ganzer Artikel hier: http://www.ctmat.de/index.php/de/se...dwerkstoffe-composite-und-was-ist-der-vorteil

P.S: Ich bevorzuge für Modelle insbesondere am rauhen Hang lieber straffe Verbindung zum Rumpf (natürlich sollte der Rumpf an den bes. beanspruchten Bereichen entsprechend verstärkt sein), so wird bei einer "mittel-rauhen" Landung der Verbinder geschont, bei schwimmenden Verbindungen sind mir öfter schon die CFK Verbinder gebrochen obwohl sie hätten halten können wenn eine strammere Verbindung gegeben sein wäre, bei F3B u. F3F Modellen daher nur noch stramme Verbindung mit staken Multilocks !

So ein Verbinder kostet ja mal auch schnell 50,- u. mehr, ich laminiere meine zwar selbst ist aber auch immer ein ganz schöner Aufwand..

P.P.S: Bei allen gut gemeinten Ratschlägen, auf Dauer u. harter Beanspruchung muß der Bereich im Rumpf deutlich verstärkt werden, egal ob schwimmend oder nicht - meine "kurze" Erfahrung aus ca. 40 Modell-bauer / -fliegerjahren weil die allermeisten Modelle hier wie von steve in Beitrag #9 beschrieben gebaut sind, insbesondere die Deckschicht reißt oft schon sehr bald ein..
Man glaubt es kaum was man mit 10-20g Harz/Glasgewebe alles "zaubern" kann !