Die Entstehung der Ruderblätter

 
 
Das Ziel einer neu entworfenen Ruderanlage kommt immer näher.
In den letzten Tagen haben sich wieder einmal einige Sachen getan.
Vor ein paar Wochen bestanden unsere Ruder erst aus einem geradlinigen Schaumkern, den wir mit unserem Heißdraht ausgeschnitten haben.
 
Um dieses noch einmal revue passieren zu lassen:
 
 
Im weiteren Verlauf des Geschehens haben die beiden Ruderblätter noch einen kleinen Anhang bekommen.
An der unteren Kante haben wir noch ein elliptisches Profilstück angeklebt, um die Strömungsbedingungen ein wenig zu verbessern.
Die Oberkanten wurden in Form des späteren Ruderschafts gebracht und an den Kanten verrundet.
 
Die Übergänge an den Klebeflächen und kleinere Dellen im Schaum mussten noch verspachtelt werden. Hierbei sollte man aber darauf achten, dass der Spachtel bzw. dessen Härter kein Styrol enthält, da dieser Stoff Materialien die mit Styro- anfangen auflöst. Die Erfahrung durften wir leider auch an unserem eigenen STYROdur Schaum machen. Epoxydspachtel hat dem dann aber noch abgeholfen.
 
Nachdem dann alles soweit vorbereitet war, haben wir die Schaumkerne wieder in die übrig gebliebenen Schaumhälften gelegt, damit sie überall aufliegen können.
 

Damit das auflaminierte Gewebe beim umdrehen der Blätter nicht wieder verrutscht oder sich von dem Kern ablöst, haben wir immer auf der ersten Seite den kompletten Lamitasaufbau + Vakkumaufbau aufgebracht. Dann oben die anderen beiden, vom Heißdrahtschneiden übrig gebliebenen, Hüllen oben auf gelegt und alles umgedreht.
 

Hat das Umdrehen erfolgreich geklappt, ohne das etwas runter gefallen ist, wird die andere Seite laminert.
Zwischen der ersten 0/90 Lage und der Deckschicht aus Spread-Tow-Gewebe, welches man auf dem letzten Bild sehr schön sehen kann, haben wir noch ein mit Knete gefülltes Gewindeinlay eingeklebt, an dem später ein kleiner Gummistopper angeschraubt wird der verhindert, dass das Ruder durch den Schaft rutscht.
Das Inlay ist mit Knete gefüllt, damit es während dem Laminiervorgang nicht mit Harz voll läuft. Diese muss hinterher natürlich mühselig wieder raus gekratzt werden.
 
 

Und hier liegen sie nun kuschelig eingewickelt in Fleece und in ihrem Sack verpackt unter Vakuum, damit das Gewebe überall angedrückt wird und das überschüssige Harz abgesaugt werden kann.
 
Mal sehen wie sie werden …
 
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Spiegelbeschläge made by Novacat …

… aus Carbon !!

Neben dem Ausbau des zweiten Rumpfes ging es auch mit der Herstellung unserer Ruderanlage voran. 
Da uns der Einkaufspreis von über 15€ pro Beschlag deutlich zu teuer gewesen ist, entschlossen wir uns die Dinger selber zu fertigen.
 
Und wer hätte es gedacht ?? Wir haben sie uns aus Carbon gebaut. 
Nicht nur weil es gut ins Konzept unserer Anlage passt und weil es gut aussieht, nein sondern weil es uns auf die Art und Weise sicher auch am leichtesten gefallen ist. Das mag sich jetzt für den einen oder anderen komisch anhören, ist aber so 🙂
 
 

Wie haben wir das gemacht? 

Am Anfang steht man immer vor der Frage “ wie soll das alles aussehen“ und einem leeren Blatt Papier. Nach ein paar Gedanken entstand dann auch schon bald die erste Konstruktionszeichnung.
Änderungen vorbehalten!
 

Für die Fertigung musste nun erst einmal ein Schaumteil gefertigt werden, in welches hinterher der Carbon-Stift eingeklebt wird.
 
Die fertigen Schaumteile wurden nun auf der Laminerplatte auf der ersten Carbonlage platziert und der Stab mit Formenharz eingeklebt. Hierbei haben wir immer einen Stab für zwei Beschläge genommen, um zu gewährleisten, dass sie in einer Flucht liegen.
Formenharz hat den Vorteil, dass es nicht verläuft und kleine Zwischenräume zwischen Schaum und Stab füllt. Außerdem hat es nur eine Topfzeit von ca 15 min., wodurch die beiden Bauteile bei der weiteren Verarbeitung nicht mehr verrutschen.
 

Neben den Schaumteilen wurden jeweils weitere vier Lagen aufgebracht, um nach dem Laminieren an den Seiten eine Schichtstärke von ca. 3mm zu bekommen.
Abschließend kamen über alles noch einmal drei Decklagen aus 0/90 Köpergewebe.
Der Vakuumaufbau ist bei solchen Bauteilen mit Unterschneidungen und vielen rechtwinkligen Ecken immer am schwierigsten. Jede Falte im Vakuumsack muss sorgfältig gesetzt werden, damit die Folie an jeder Kante anliegt und das überschüssige Harz vom Fleece aufgenommen werden kann.
 
 
 

Nachfolgend eine kleine Bilderserie als Augenschmaus.

Die letzte Deckschicht wurde aufgebracht

Abreißgewebe für bessere Nachbearbeitbarkeit

der Vakuumaufbau

 
 

fertiger Beschlag

der schwerste wiegt gerade einmal 19,25 Gramm

das Quartett

Jetzt müssen nur noch die letzten etwas unschönen Rillen verschliffen und die Beschläge lackiert werden, um ihr endgültiges Finish zu bekommen.
 
Und fertig sind vier wundervolle Spiegelbeschläge!!
 
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Der Anfang einer High-Tech Ruderanlage

Die Schaumkerne … 

Alle Komponenten für den Heißdraht sind angekommen und wie es die Neugier nun einmal so will, haben wir heute sehr viel Zeit mit unserem neuen Spielzeug verbracht.
 
Nachdem wir gestern eine kleine Überlastung des Trafos, sowie mehrere Kurzschlüsse fabriziert hatten, ist heute alles um so besser verlaufen. 
 
 
Unser Heißdraht -Setup sieht nun folgendermaßen aus: 
 

Es besteht aus einem gebogenen Aluprofil, ein paar Kabeln, einem speziellen Widerstandsdraht und aus einem Ringkerntransformator der sich in einer Tasse mit Öl befindet.
Die Tatsache mit dem Öl ist eher prophylaktisch und ist aus der gestrigen Überlastung entstanden, bei der der Trafo doch sehr mächtige Temperaturen erreicht hat. Öl ist NICHT elektrisch leitend und führt die Hitze sehr schnell vom Trafo ab.
 
Zur Isolierung des Drahtes vom Alubogen haben wir beidseitig eine Schlaufe in das Kabel geknotet und diese dann über Sprengringe am Bogen befestigt, wodurch man den Bogen sehr schnell entspannen und den Draht wechseln kann. 
 

Nachdem der Heißdraht endlich funktionierte machten wir uns an das eigentliche Thema …
 
 
…die Ruderblätter.
 
Hierfür haben wir uns vom JavaFoil – Tool (http://www.mh-aerotools.de/airfoils/jf_applet.htm) eine Liste von Versatzkoordinaten ausgeben lassen und diese dann in Creo Parametrics geladen.
 
 
 
 
Mit Creo erstellten wir uns dann einen exakt auf 200mm Sehnenlänge bemaßten Querschnitt und druckten diesen aus.
 
Diesen Querschnitt übertrugen wir nun auf zwei zusammen geschraubte Alubleche und sägten alles fein säuberlich aus. 
Mit der Feile nachgearbeitet und die Lauffläche für den Draht bis auf 240er Körnung hochgeschliffen.
 

Und nein, bei dem Schlitz nach hinten haben wir uns nicht verschnitten.
Dies stellt den geführten Ein- und Auslauf für den Draht da. 
 
Um nun die gewünschten Schaumkerne zu bekommen, haben wir ein Brett und eine Lage Styrodur als Distanzhalter und eine weitere Lage , so zu sagen als Halbzeug, mit doppelseitigem Klebeband mit einander verbunden und so auch auf der Tischplatte gegen wegrutschen fixiert. 
Die Profilbleche wurden auf beiden Seiten an der Oberkante ausgerichtet und auch mit Klebeband am Styrodur befestigt. 
 
 
 
 
Da man bei einem Bauteil von 80cm Länge nicht beide Seiten auf einmal im Auge behalten kann, nimmt man das Schneiden am besten zu zweit vor. 
Um zu zweit besser seine Schnittgeschwindigkeit koordinieren zu können, haben wir jeweils in einem Abstand von 2cm Striche auf den Blechen angebracht, die laut beim Passieren mit dem Draht angesagt werden. 
 
Hat das Schneiden erfolgreich geklappt kann man den inneren Teil herausziehen und es bleibt nur noch die Hülle übrig.
 

Jetzt muss nur noch der Teil der Ein- und Auslauffäche abgeschnitten, die verschmolzene Oberfläche leicht nachgearbeitet werden und schon hat man einen wundervollen Schaumkern mit exaktem NACA-Profil innerhalb kürzester Zeit erstellen können.
 
 
 
Als nächstes bekommen die Ruderkerne noch ein paar Ein- und Anbauteile verpasst, bevor sie dann mit Spread-Tow Carbongewebe überlaminiert werden.
 
 
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Erste Konzipierung … 

Im Laufe der Zeit sind auch schon die ersten Gedanken zu einer selbst entwickelten Ruderanlage gemacht worden.
 
Um das System „Boot“ zu perfektionieren, muss auch das Navigationsorgan perfekt werden.
 
Geplant ist eine Steckruderanlage aus einem Carbon-Schaum Sandwich. 
Die Ruderblätter sollen auf die gleiche Art und Weise gefertigt werden.
  
Hier schon einmal ein kleiner Vorgeschmack !!
 

 
In dieser Grafik ist die Druckverteilung an einem NACA0013 Profil bei einem Anströmwinkel von 15° dargestellt.