Funktionstüchtige Heckklappe!!!

[Helipitt]

Hallo zusammen,

ich möchte bei einer Bo 105 (500er) die Heckklappe funktionstüchtig machen. Die Türschaniere habe ich mir bereits gefräst!
Ich mache mit über den Ausschnitt so meine Gedanken. Ich befürchte, dass die Türen nicht ihre Form beibehalten (verziehen), wenn ich sie auschneide. Wie könnte man dem vorbeugen? Würde vorheriges Einkleben bzw. laminieren von Rovings ein Verzug verhindern? Oder hat jemand andere Vorschläge?

Gruß
Peter

[Ralph Daum]

Schau mal da rein:

http://www.rc-heli.de/board/showthread.php?t=248258

[Helipitt]

Habe ich schon gesehen bzw. gelesen. Jedoch bin ich von der Umsetzung nicht so sehr überzeugt!!!

[EagleClaw]

Ich würde das ja auch nicht mit Tesa abkleben.
Rovings einlaminieren würde ich ebenfalls nicht machen, da das erst recht zu verziehen führen kann. Ich glaube eher nicht, dass sich der Rumpf beim Auftrennen verziehen wird. Allerdings wird er weich werden. Dem könnte man entgegen wirken, indem man von innen umlaufend um die Kanten Holzspanten einzieht. Das Ganze müsste aber vollkommen spannungsfrei geschehen, ansonsten hast du wieder Probleme mit Verzug.
Ich hatte das damals für meine Bo auch überlegt und hätte es aufgetrennt und nachträglich mit umlaufenden Leisten versteift.

[Helipitt]

Ich glaube eher nicht, dass sich der Rumpf großartig verziehen wird. Ich mache mir eher um die Türen Gedanken. Die sollen die Form beibehalten!

Meine Überlegung ist, von außen an den Türeckpunkten mit einer Diamantscheibe Einschnitte zu machen. Im Innern des Rumpfes kann ich dann relativ genau abschätzen, wo die Türen herausgetrennt werden. Somit hätte ich ringsherum "Fixpunkte". Nun könnte ich die Türen von Innen (ca. 3-4mm Anstand) mit Rovings verstärken. Nach dem Aushärten würde ich dann die Türen komplett heraustrennen, in der Hoffnung ,dass die Türen ihre Form behalten. Zuerst die Türen ausschneiden und anschließend die Türen wieder in Form bringen (sofern sie sich tatsächlich verziehen sollten...man weiß es vor nie so ganz genau!) wäre wesentlich komplizierter, oder? Und Rovings benutzt man doch um mehr Stabilität und Festigkeit einer Form oder (Rumpf-)Körper zu verleihen, oder?

Den Rumpf von innen zu verstärken, ist das geringste Problem!!!

Gruß
Peter

[echo.zulu]

Hi Peter.
Wenn nur ganz leichte Spannungen im Rumpf sind so sind die Türen nach dem Ausschneiden auf jeden Fall krumm. Eine Überlegung wäre es, wenn Du innen an den Klappen sowie im Rumpf in der Nähe der Öffnung senkrecht zur Oberfläche stehende Stege einklebst. Hierbei ist es wichtig, dass die Festigkeit hauptsächlich durch die Höhe der Stege und weniger durch die Materialeigenschaften bestimmt wird. Diese Stege müssen vor dem Ausschneiden der Türen eingeklebt werden. Vom Gefühl her sollten Glasgewebeplatten mit einer Stärke von 0,5 bis 0,8 Millimetern dafür geeignet sein. In die Ecken vom Rumpf im Bereich der Türen und innen in den Türen selbst würde ich dann noch ein paar Kohlerovings zur Verstärkung einlegen.

[Helipitt]

Hallo Egbert,

wieviele Stege sollte ich einkleben? Wie hoch sollten diese sein? Demnach müßten die Stege auf der einen Seite an die Rumpfkontur angepasst werden, oder? Also bildlich gesehen müßte ich von innen an der Tür senkrechte Stege einkleben, harzen etc., richtig?

Somit würden die Türen "nur" waagerecht verstärkt werden, wenn ich das "physikalisch" richtig verstanden habe. Wäre es dann nicht besser innen an den Türen einen "Rahmen" als Verstärkung einzubauen?!?!

Gruß
Peter

[EagleClaw]

Nur mit Rovings KANN es sein, dass das GFK verziehst bzw. Spannungen rein bekommst, da du
a) einen asymmetrischen Laminataufbau erzeugst, der sich immer verzieht und
b) beim Aushärten des Harzes gewisse Schrumpfungen auftreten, die zusammen mit dem Rovings auch wieder für Spannungen sorgen.
Wie groß diese Auswirkungen sind muss man ehrlicherweise ausprobieren.
Ein Auskoffern mit Leisten halte ich für den besseren Weg, solange es spannungsfrei verklebt wird.

Aber wie gesagt glaube ich nicht, dass sich da viel tut beim Aufschneiden des Rumpfes.

Ne andere Idee hatte ich auch noch im Kopf. Ich wollte den Rumpf von innen komplett eintrennen und auslaminieren (also den Hecktürbereich). Damit hätte ich eine Innenform des Rumpfes, aus der ich entsprechende Verstärkungsrahmen ausgeschnitten hätte. Diese könnte man dass passgenau aufkleben (evtl. sogar vor dem Ausschneiden der Türen, dann sind die Schnittkanten komplett bündig).

[echo.zulu]

Moin allerseits.
Vom Gefühl her würde ich eine Steghöhe von 2-3mm für ausreichend erachten. Wenn Du diese Stege parallel zu den Trennstellen aufklebst, dann hast Du zwangsläufig einen Rahmen. Außerdem sollte das noch mit einem Diagonalsteg ausgekreuzt werden. Dann hätte eine Klappe einen außen umlaufenden Steg mit einem Kreuzsteg innen. Dieser nimmt dann evtl. vorhandene Torsionsspannungen auf. Die Stege müssen dann von innen der Rumpfkontur angepasst werden. Leisten halte ich für ungeeignet, weil dann doch wieder eine Spannung erzeugt wird. Du könntest dann später sogar innen auf die Stege eine weitere Platte aufkleben und hättest somit die Türen als Sandwich. Da kann sich dann gar nichts mehr verziehen.

[Maiki]

Moin,
die Hecklappe würde ich auf jeden Fall vor dem Herraustrennen von innen verstärken.
Ebenso den Bereich der Schaniere etc. am Rumpf.
Mittels eingebauter Stege in Längs- und Querrichtung, angepasst an die Klappenwölbung, ist machbar, aber eine friggelige Sache.
Idee währe: Klappe und anliegenden Rumpfbereich anschleifen, angedicktes Harz auftragen, Sandwich-Wabengewebe 1-2mm auflegen und mittels Luftballon an die Klappe und Rumpf drücken.
Nach Aushärtung die Waben in den Bereichen wo Scharniere und Trennebenen sind mit Harz auffüllen.
Danach leichtes Gewebe, max. Schichtdicke 0,2-0,5mm langt, vorher tränken, auflegen und wieder mit Luftballon andrücken.
Wenn alles ausgehärtet ist, sollte alles verzugsfrei verstärkt sein.
Klappe heraustrennen und anscharnieren.
Leichte, torsionssteife und fluffige Konstruktion.
Is ja nur ne Idee.

[Maiki]

Nachtrag.
Sandwich- Wabengewebe gibt es hier, Beispiel.
http://shop1.r-g.de/kat/Sandwich-Werkstoffe
Verarbeitungstipps hier; http://www.r-g.de/wiki/Datei:Sandwich-L ... uweise.pdf

[Toku]

Ich habe zwar noch nicht damit gearbeitet, aber liest und hört ja vieles bezüglich Stabilität und Gewicht.
Vielleicht wäre Carbongelege ja dafür geignet ?

Gruß, Thorsten

[Maiki]

Moin,
bezugnehmend auf die Decklagen einer Sandwichkonstruktion und deren Materialstärke, gibt es bei 1-6mm, keine signifikanten Stabilitäts- und Gewichtsvorteile von CFK, die den höheren Anschafungspreis des CFK zu GFK rechtfertigen würde.
Erst bei größeren Bauteilen spielt das CFK seine Vorteile, bei gleicher Fläche, mit geringerem Gewicht und höherer Festigkeit/Torsionssteife aus.
Es gibt dazu verschiedene Studienarbeiten im Netz, einfach mal nach Sandwichplatten Herstellung etc. suchen, die dies belegen. Hier ist auch interessant, wie sich die Festigkeit des Sandwich mit anderen Materialien, wie zB Balsaholz etc verhält.

[Helipitt]

Mit der Sandwich- oder Wabenbauweise wäre es mir eigentlich lieber. Läßt sich einfacher bewerkstelligen!!!

Egbert, was sagst Du dazu? Deine Meinung zum Thema Sandwichbauweise für diese Vorgehensweise wäre mir schon wichtig!

Anbei noch ein paar Bilder zum Heckbereich der Bo und die selbstgefertigten Türschanieren.

Gruß
Peter

[echo.zulu]

Hallo Peter und andere Interessenten.
Eine Sandwichbauweise ist sicherlich ebenfalls eine Alternative. In meinem Posting wollte ich aufzeigen, dass die Querschnittfläche für die Steifigkeit wichtiger sein kann, als das Material selbst. Da die Türen bei der Bo-105 sphärisch gewölbt sind hat man sowieso schon Vorteile und kommt mit weniger Verstärkung aus. Verwendet man aber nun Verstärkungsmaterialien, die selbst erst in Form gebogen werden müssen, wird hier schon wieder eine Kraft eingeleitet. Diese Kraft muss dann vor dem Ausschneiden der Türen erst abgefangen werden.

Grundsätzlich muss man unterscheiden welche Kräfte überhaupt auftreten und wie man diese am besten abfängt:

• Biegespannungen
  lassen sich am besten durch dünne steife Trägerkonstruktionen bestehend aus Zug- und Druckstrang und dazwischen liegendem Querschubsteg aufnehmen. Die Last läuft in Längsrichtung durch den Zugstrang, wird im Winkel von 45° über den Querschubsteg in den Druckstrang übertragen.
• Beulspannungen
  Hier ist der Grad der im Bauteil enthaltenen Verwölbung entscheidend. Je flacher ein Bauteil ist, um so eher muss man sich um Beulspannungen Gedanken machen. Beispielhaft sind hier viele Türen bei Helis zu nennen. Beulspannungen lassen sich durch eine geeignete Unterkonstruktion verringern, erfordern dann aber auch den notwendigen Platz hinter dem Bauteil. Die Festigkeit wird hauptsächlich durch die Außenschale bestimmt.
• Torsionsspannungen
  treten meist durch die Kombination obiger Kräfte auf. Wird eine Last eingeleitet, bei der die Neutrallinie nicht durch den Einspannpunkt (Scharnier, Verschlussriegel, ... ) geht, so erzeugt diese Last automatisch auch eine Torsionsbelastung des Bauteils. Abhilfe schafft hier entweder die Verlagerung der Einspannpunkte, was im Scale-Bereich natürlich nicht so einfach ist, oder die diagonale Aussteifung mit Biegeträgern.

Nun zur praktischen Umsetzung:
Man könnte z.B. innen eine Lage 3mm Depron aufbringen und diese dann mit einer Lage Glasgewebe belegen. Besteht der Vedacht, dass die Beulsteifigkeit zu gering ist, dann kommt vor dem Depron innen im Rumpf zunächst eine Verstärkungslage aus Glas- oder Kohlefaser. Das sollte zu einer guten Steifigkeit bei sehr geringer Gewichtszunahme machbar sein. Die Schubspannung wird in geringem Maß vom Depron übertragen, sondern es dient hauptsächlich als Abstandshalter zwischen den beiden Biegelagen und wird auf Druck belastet. Um die Schubspannungen zu übertragen kann man punktuell Öffnungen im Depron mit Harz und Microballons verfüllen. Diese übertragen dann die Schubspannung zwischen Innen- und Außenhaut.

Maik hat den Vorschlag mit dem Luftballon zum Andrücken der Verstärkung gemacht. Grundsätzlich eine schöne und oft erprobte Methode, die aber auch ein paar Tücken haben kann, wenn der Querschnitt nicht annähernd rund ist. Der Ballon versucht nämlich dann den Querschnitt rund zu drücken. Hier ist eine penible Kontrolle sehr wichtig. Alternativ kann man sich mit ein paar Sandsäckchen behelfen, die innen auf die Verstärkung gelegt werden. Professionell erledigt man das mit Vakuumtechnik. Hier wird das ganze Bauteil in einen Unterdrucksack gelegt und dieser evakuiert. Der Sack muss natürlich groß und weich genug sein, damit sich nichts verzieht.

Normalerweise ist das Arbeiten Nass in Nass, also alles in einem Arbeitsgang zu erledigen, sinnvoll. Hier hat man dann aber den Nachteil, dass man evtl. erforderliche Verstärkungspunkte z.B. für Scharniere oder Verschlüsse vorab festlegen muss. Man kann jetzt entweder die Depron-Verstärkung innen flächig verkleben, danach das Depron an den Verstärkungpunkten entfernen und nun mit Harz und Microballons füllen. Die innere Decklage kann auch gleich mit aufgebracht werden. Das funktioniert gut, weil nichts gegeneinander verrutschen kann, aber erfordert auch den notwendigen Platz zum Arbeiten. Beim Nass-in-Nass Verfahren muss man wiederum genau planen und hat viel Arbeit beim Ausrichten der einzelnen Teile. Ein Patentverfahren wird es hier nicht geben, sondern man muss sich nach den örtlichen Gegebenheiten richten. Ich würde auf jeden Fall mindestens im Bereich der späteren Trennstelle und im Bereich von Scharnieren und Verschlüssen die steife Verbindung zwischen Außen- und Innenschale vornehmen bevor die Türen aus dem Rumpf heraus getrennt werden. Man erhält so von vorn herein steife Bauteile, die nicht weiter bearbeitet werden müssen. Die Spaltmaße lassen sich gut einhalten.

Ich hoffe das hilft ein wenig weiter. Auf Grund der Länge dieses Beitrags mag es kompliziert erscheinen, aber das ist es eigentlich nicht. Man muss sich nur vergegenwärtigen wie sich Festigkeiten auswirken und welche Maßnahmen am geeignetsten sind. Sorgfältige Planung ist auf jeden Fall der richtige Weg zum Erfolg. Ich würde mich freuen wenn ihr damit etwas anfangen könnt. Sollte ich etwas falsch, unklar oder unverständlich dargestellt haben, so teilt es mir bitte mit. Ebenfalls freue ich mich über jeden konstruktiven Kommentar bzw. Denkanstoß.