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Текст
Hans Jacobs
Herbert Lück
Werkstatt Praxis
von Gleit- und Segelflugzeugen
Hans Jacobs und Herbert Lück
Werkstatt Praxis
für den Bau von Gleit- und
Segelflugzeugen
i EDITION ]
Hibri rarij jm Verlag Th. Schäfer Hannover
Dem Reprint zugrunde liegt die 7. neubearbeitete und erweiterte Auflage des Otto Maier Verlags Ravensburg 1955
Mit freundlicher Genehmigung des Ravensburger Buchverlags Otto Maier GmbH
Vorwort zum Nachdruck mit Hinweisen zur Bedeutung des Buches aus heutiger Sicht von Hans-Georg Jüttner, Hannover
Wir weisen ausdrücklich darauf hin, daß die in diesem Buch - einem unveränderten Nachdruck von 1955 -enthaltenen technischen Angaben und Materialangaben auf den Gegebenheiten der fünfziger Jahre basieren. Naturgemäß sind heute zumeist andere Vorschriften und Normen maßgebend, und es wird mittlerweile vielfach auf neuere Werkstoffe zurückgegriffen.
ISBN 3-88746-220-3
Best.-Nr. 6013
© 1989 Edition »libri rari« im Verlag Th Schäfer Hannover
Gesamtherstellung
Druckerei Th. Schäfer GmbH Hannover
Vorwort zum Nachdruck
Der Erfolg der „Werkstatt-Praxis für den Bau von Gleit- und Segelflugzeugen“ von Hans Jacobs (Herbert Lück kam als Mitautor erst in den fünfziger Jahren dazu) - ein Handbuch, das 1932 erstmals erschien und in den fünfziger Jahren als neubearbeitete /.Auflage zum letzten Mal auf den Markt gebracht wurde - ist historisch bedingt. In den dreißiger Jahren gab es Gleit- und Segelflugzeuge nur in Holz- und Gemischbauweise. Auch die Sozialstruktur in den Luftsportvereinen sah vor dem Zweiten Weltkrieg anders aus als heute. Und schließlich gab es in jenen Jahren keine florierende Segelflugzeugindustrie. Aus allen diesen Gründen war es damals ganz selbstverständlich, daß die Luftsportbegeisterten ihre eigenen Flugzeugbauer waren, daß sie Reparatur- und Wartungsarbeiten selbst vornahmen. „Der Jacobs“ leistete dabei unentbehrliche Dienste, und man kann sagen, jeder Luftsportler kannte ihn oder besaß ihn. Sogar während des Krieges war er weitgehend greifbar.
Seither haben sich die Verhältnisse im Luftsport geändert. Nach dem Kriege, genaugenommen erst im Jahre 1951, als der Segelflug in Deutschland wieder zugelassen wurde, begannen diejenigen, die den Krieg überlebt hatten, mit dem Wiederaufbau. Es war ein Neuanfang beim Stande „Null“. Und auch in dieser Phase wäre man ohne das umfassende, praxisnahe Handbuch von Jacobs nicht weit gekommen. Gottlob gab es die „Werkstatt-Praxis“ wieder, die 5. und die 6. Auflage erschien, und 1955 sogar eine 7., völlig neu bearbeitete Ausgabe, betreut von Herbert Lück. Dabei blieb es, das Buch verschwand vom Markt, und erst jetzt, mehr als dreißig Jahre später, liegt es wieder vor, als unveränderter Nachdruck der erwähnten /.Auflage. Die heutige Generation der Segelflieger und wohl auch andere Interessenten begrüßen dies und werden es dankbar zu schätzen wissen.
In den sechziger Jahren nämlich und danach - im Grunde bis zum heutigen Tag - machte die technische Entwicklung des Segelflugzeugbaus Riesenfortschritte. Das „Plastik-Zeitalter“ hielt Einzug, eine stetig expandierende Industrie für Segelflugzeugbau ist seither entstanden. Das Fachwissen und das technische „Know-how“ verlagerten sich von den Flugveremen in die Herstellungsbetriebe Nur noch wenige in den Vereinen verfügten über das notwendige fachliche Wissen, und an die Ausbildung von Nachwuchs wurde erst recht kaum gedacht.
In den letzten Jahren nun bemerken nach und nach viele Luftsportler unabhängig voneinander, daß die Reduzierung der Eigenarbeit in den Werkstätten der Vereine zu großen finanziellen Belastungen der Mitglieder führt. Das eigentliche Ziel, jedermann den Segelflug zu ermöglichen, wird dadurch mehr und mehr in Frage gestellt. Mittlerweile ist in stärkerem Maße wieder Eigenarbeit der Vereinsmitglieder gefragt. Im Zuge des allgemeinen Nostalgie-Trends werden heute vielerorts auch wieder „Oldtimer“ hergerichtet und gebaut, um damit zu fliegen. Auch dies führt zu der Notwendig keit, den Nachwuchs wieder mit den alten Bautechniken vertraut zu machen.
Die „Werkstatt-Praxis“ von Hans Jacobs und Herbert Lück ist heute wieder das, was sie schon einmal war, die universelle theoretische Grundlage für die praktische Grundausbildung des technischen und handwerklichen Nachwuchses im Luftsport. Die Zielsetzung des Buches in den dreißiger Jahren hat heute neue Aktualität, und um so wichtiger ist es, daß das Werk als Reprint jetzt wieder allgemein zugänglich ist.
Hannover, im November 1988
Hans-Georg Jüttner Prüfleiter
Deutscher Aero Club Landesverband Niedersachsen e. V
Zum Geleit
Wandert man heute durch deutsches Land, so geschieht es nicht selten, daß man unvermutet in einem abgelegenen Dorfe vor einem unscheinbaren Schuppen fleißige Hände den Rohbau eines Flugzeuges montieren sieht. Tritt man näher, so erfährt man, daß die Dorfjugend dieses Flugzeug in dem Schuppen, der sich bei genauerem Nachforschen als einfache, aber zweckmäßige Werkstatt offenbart, selbst gebaut hat und eben dem aus der nächsten Stadt herbeigerufenen Bauprüfer zur Kritik vorfuhrt. — Flugzeugbau im Dorf, ausgeführt mit mehr Liebe als technischen Vorkenntnissen und doch mit solcher Sorgfalt und Genauigkeit, daß die flugbegeisterte Dorfjugend sich ihrem selbstgebauten Flugzeug ruhig auch im Fluge anvertrauen kann!
Diese kleine Segelflugepisode, die man in jedem Rhöndorf oder in Württemberg, in Hessen, Schlesien, Ostpreußen und Westfalen heute erleben kann, zeigt, wie weit der Segelflugsport bei uns heimisch geworden ist, und wie er nicht nur sportlichen Fliegergeist zur allgemeinen Selbstverständlichkeit werden läßt, sondern auch durch den Selbstbau der Flugzeuge früher unbekannte technische Fähigkeiten in der Jugend unseres Volkes unabhängig vom Wohnort, dem Stande und der Ausbildung weckt.
Seitdem die Segelfluggruppen die Eigenbrödelei in Konstruktion und Bau aufgegeben und erkannt haben, daß für sie die Übernahme geeigneter, erprobter Flugzeugkonstruktionen, für die sie leicht alle erforderlichen Unterlagen erhalten können, der vorteilhafteste Weg ist, konnte diese allgemeine Verbreitung des Selbstbaues von Gleit- und Segelflugzeugen sich in Deutschland durchsetzen.
Trotz aller Vorlagen und Anweisungen kostet der Selbstbau anfangs aber Lehrgeld. Welche Fülle von handwerksmäßigen Erfahrungen gehören dazu, bis eine junge Baugruppe sich die erforderliche Werkstattpraxis angeeignet hat, Erfahrungen, die man sich nicht leicht an anderer Stelle verschaffen kann, sondern bisher sich selbst erarbeiten muß, weil alle kleinen Kunstgriffe und Vorteile, die sich aus der Werkstattpraxis ergeben, gewöhnlich nur zum Erfahrungsschatz einzelner Gruppen gehören und nicht den Weg an die Öffentlichkeit finden. So muß jede Gruppe sich ihre Werkstattpraxis selbst erarbeiten. In dieser Hinsicht kann vieles gebessert werden und mühevolle, oft nutzlose und kostspielige Arbeit erspart werden. Das vorliegende Buch beschreitet in dankenswerter Weise diesen Weg und gibt Winke, die erprobt sind an bewährter Stelle des Segelfluges, auf der Wasserkuppe in der Rhön.
Für den Wert des Segelfluges ist der Selbstbau des Flugzeuges nicht minder bedeutungsvoll als die fliegerischen Leistungen. Eine hohe moralische Kraft liegt in der Werkstattarbeit unserer Gruppen Sie ist das Fundament der vorbildlichen Kameradschaft im Segelflug, sie erzieht zur Selbstlosigkeit, Selbstdisziplin, Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit. Der Geist in der Werkstatt ist die Grundlage für den Geist im Fluge* Deshalb muß alle Sorgfalt der Werkstatt, dem Heim unserer Segelfluggruppe gehören.
Darmstadt 1932 Walter Georgii.
Vorwort zur 1. Auflage
Dauernd werden in allen Gegenden Deutschlands Gründungen von Fluggruppen vorgenommen Alle wollen sie ihre Übungs- und Segelflugzeuge in eigener Werkstatt bauen. Hierbei muß jeder einzelne wieder die Erfahrungen sammeln, die nur in langjähriger Praxis erworben werden können. Leicht treten Rückschläge durch mißratenen Bau ein. Die Lust am Sclbstbau ist dahin, wenn der Bauprüfer das Flugzeug durchgesehen und die vielen Mängel festgestcllt hat, die teilweise sehr schwer oder nur durch großen Arbeitsaufwand behoben werden können.
Wie viele Fehler wären unterblieben, wenn ein erfahrener Werkstattleiter die richtigen Anleitungen gegeben hätte. Es wird wohl niemand erspart bleiben, beim Bau von Segelflugzeugen in der Werkstatt sein Schulgeld zu bezahlen. Dieses Buch hat eine doppelte Aufgabe. Es soll einmal die Schwierigkeiten aufzeigen, die erfahrungsgemäß bei jedem Bau auftreten, und soll andererseits durch erklärende Bilder die Mittel zu ihrer Umgehung angeben. Die Höhe des Schulgeldes soll durch dieses Buch ermäßigt werden. In erster Linie ist es daher dem jungen, noch unerfahrenen Segelflugzeugbauer gewidmet, aber auch der alte erfahrene Praktiker wird hier und da einen Wink finden für etwas, das er noch nicht selbst erprobt hat.
Wasserkuppe 1932. Hans Jacobs.
Vorwort zur 4. Auflage
Mit der Weiterentwicklung der Gleit- und Segelflugzeuge sind zwangsläufig auch die Anforderungen an das handwerkliche Können der Männer in den Segelflugwerkstätten gewachsen. Bei den immer größer werdenden Forderungen an Festigkeit und Sicherheit des Fluggerätes, bei Einhaltung möglichst geringen Rüstgewichts, sind die Konstrukteure seit einer Reihe von Jahren gezwungen, verwendete Bauglieder durch Rechnung und Versuch so leicht wie möglich zu gestalten, d. h. die Werkstoffe und die konstruktiven Möglichkeiten weitestgehend auszunutzen. Dieses setzt richtiges Lesen und Verstehen der Zeichnungen, Kenntnis der zur Verwendung gelangenden Baustoffe und ihre einwandfreie Verarbeitung in der Werkstatt voraus.
Um diesen Anforderungen zu genügen, mußte eine bedeutende Umarbeitung und Erweiterung der ..Werkstattpraxis“ vorgenommen werden. Entsprechend der Eigenart des Segcflugzeugbaues, der in den Werkstätten der Fliegergruppen die Serienfertigung nur in Ausnahmefällen kennt, wurde in diesem Buch fast durchweg die Einzelherstellung von Segeflugzeugen behandelt. Der Holzflugzeugbau nimmt entsprechend seiner Verbreitung auch den breitesten Raum ein. Metalle sind so weit behandelt, wie sie im Segelflugzeugbau Verwendung finden: Beschlags-, Steuerungsbau und Bau von Stahlrohrrümpfen.
Im wesentlichen wendet sich dieses Buch an den LInerfahienen im Flugzeugbau. Doch auch der erfahrene Segelflugzeugbauer wird noch manches Wissenswerte finden.
Das am Schluß angeführte Sachregister wird ein schnelles Auffinden des gesuchten Abschnittes ermöglichen.
Zum Schluß möchte ich den Herren Dipl.-Ing. Rehberg und Ing. Rentei für ihre Mithilfe an der Fertigstellung dieses Buches danken. Doch besonders bin ich meinem Mitarbeiter, Herrn Ing Herbert Lüde, zu Dank verpflichtet, der sich der Mühe unterzogen hat, die vielen Anregungen, die sich seit der Herausgabe der 3. Auflage des Buches aus der Praxis ergeben haben, zu bearbeiten und die Neufassung der „Werkstattpraxis“ durchzuführen.
Möge nun auch diese „Werkstattpraxis für den Bau von Gleit- und Segelflugzeugen“ wie die älteren Auflagen ihren Anteil zur Vertiefung der Kenntnisse des Segelflugzeugbaues in den deutschen Segelflugwerkstätten beitragen, so daß auch in Zukunft deutscher Scgelflugzeugbau führend bleibt!
Darmstadt 1940. Hans Jacobs.
Vorwort zur Neuauflage
Wieder kommt die „Werkstattpraxis für den Bau von Gleit- und Segelflugzeugen“ in einer neuen Auflage heraus, die eine Neubearbeitung darstcllt und in welcher viele neue Erkenntnisse, Abänderungen der Normen usw. berücksichtigt sind.
Dieses Buch wurde wieder von meinem früheren Mitarbeiter, Herrn Herbert Lück, Hamburg-Farmsen, bearbeitet, da ich durch berufliche Bindung nicht in der Lage bin, aktiv an der Aufgabe der Segelfliegerei mitzuarbeiten. Für seine umfangreiche Arbeit möchte ich ihm meinen herzlichen Dank sagen und wünschen, daß auch in Zukunft dieses Buch in den Werkstätten gern gesehen und eine Hilfe sein wird.
1955. Hans Jacobs.
INHALTSVERZEICHNIS
Zum Geleit .................................................................... 3
Vorworte ...................................................................... 4
I. DIE WERKSTATT UND IHRE EINRICHTUNG .... 9
1. Werkstattraum ............. 9
2. Werkstatteinrichtung ...... 9
3. Werkzeuge ................ 12
4. Zustand und Reparatur der Werkzeuge ................... 14
II. DER BAU EINES ZERREI SSBOCKS UND FESTIGKEITSVERSUCHE ......................................... 19
1. Baubeschreibung .......... 19
2. Inbetriebnahme des Bockes .. 21
3. Werkstoffprüfung im Zerreißbock ........................ 25
Stammholz ................. 25
Sperrholz ................. 30
Kaltleim .................... 31
Stahlblech .................. 31
Stahlrohr ................... 32
Spleiße ..................... 32
Stahldraht .................. 33
Bespannungsstoff............. 33
III. DIE WERKSTOFFE UND IHRE PRÜFUNG ........ 34
1. Stammholz ................... 34
Aufbau und Eigenschaften des
Holzes ....................... 34
Mikroskopischer Aufbau .. 34
Submikroskopischer Aufbau 39
Schnitte ................... 42
Jahresringe................. 43
Raumeinheitsgewicht ........ 43
Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes .............. 45
Einteilung des Stammquerschnitts ................... 47
Festigkeit ................... 48
Abschätzung der Festigkeit nach den Jahresringen .... 48 Abhängigkeit der Festigkeit von derYaserrichtung....... 50
Festigkeit senkrecht zur
Faserrichtung .............. 50
Festigkeit in Faserrichtung . 53
Elastizitätsmodul .......... 54
Festigkeitswerte............ 55
Auswahl, Zuschnitt und
Prüfung des Holzes .......... 57
Verwendung der Holzarten 57
Auswahl des Holzes........ 59
Fehler des Holzes......... 60
Trocknung des Holzes...... 62
Zuschneiden der Bretter und Leisten ............... 63
Festigkeitsprüfung ........ 66
2. Vergütetes Holz............. 68
Sperrholz ................... 69
Sperrholzsorten ........... 69
Prüfung von Sperrholz .... 70
Schichtholz ................. 72
Vielschicht-Sperrholz ....... 73
Prüfung von Schichtholz und
Vielschicht-Sperrholz ..... 73
3. Leim ....................... 74
Allgemeines über Leime...... 74
Wasserbeständige Leime .. 76
Kunstharzleime ............ 77
Kauritleim .................. 80
Leimvorschrift für Kauritleim ...................... 82
Kaseinleim .................. 87
Leimvorschrift für Kaseinleim ...................... 87
Prüfung von Leimen.......... 89
4. Stahlblech ................. 89
Allgemeines über Flugzeugbau-Stähle .................. 89
Prüfung von Stahlblech ...... 91
5. Stahlrohr .................. 94
Stähle ...................... 94
Prüfung...................... 94
6. Stahl für Drehteile ........ 95
7. Stahldraht ................. 95
Verspannungsdraht............ 95
Draht für Federn ............ 96
8. Drahtseile ................. 96
9. Leichtmetalle .............. 98
Reinaluminium .............. 98
Dural....................... 98
Silumin .................... 99
Hydronalium ............... 100
Elektron .................. 101
10. Bronze, Messing........... 102
11. Kunststoffe .............. 102
Kunstharzpreßstoffe.........102
Glasartige Kunststoffe .... 104
12. Bespannungsstoff.......... 105
Auswahl ................... 105
Prüfung ................... 107
13. Imprägnierungsmittel....... 109
Für Bespannung............. 109
Für Holz................... 109
14. Korrosionsschutz ......... 110
IV. DIE WERK STOFF VERARBEITUNG
111
1. Leimen ................... 111
Allgemeines über Leimen ... 111
Pressen ................... 114
2. Verbindung von Leisten .... 122
3. Verbindung von Sperrholz . . . 124
4. Verbindung von Kunstharzpreßstoffen ................. 126
5. Verbindung von Stahldrähten 128
6. Verbindung von Drahtseilen . 129
7. Schweißen ................ 137
Schweißen von Stahl........ 137
Schweißen von Leichtmetall .. 146
8. Herstellung von Beschlägen . . 148
9. Anbringen von Beschlägen ... 160
10. Rohrnietung .............. 163
11. Treiben von Aluminium .... 165
12. Verformung glasartiger Kunststoffe .................. 171
13. Rostschutz für Stahlteile.. 173
14. Beizen von Elektron........ 175
15. Bespannen von Flugzeugteilen 176
16. Imprägnieren der Bespannung 180
17. Lackieren ................ 181
V. DIE FERTIGUNGSUNTERLAGEN
1. Allgemeines ............... 185 3. Die Fliegwerkstoffe........
2. Das^eichnungssystem ....... 188 4. Die Passungen .............
185
192
196
VI. DIE EINZELTEILHERSTELLUNG ............. 199
1. Bau von Rippen......... 199
2. Bau von Holmen......... 210
3. Ruderhebel............. 221
4. Randbogen und Hinterkanten 221
5. Bau von Spanten.......... 224
6. Rumpfnasen .............. 227
7. Bau von Spanntürmen und Gitterschwänzen ............ 227
VII. DER ZUSAMMENBAU ................... 229
1. Flügelbau ................. 229
Helling lür Gleitflugzeugflügel 229
Helling für Trapezflügel .... 230
Senkrechter Flügclbau ...... 232
Allgemeines über Flügelbau . 234
Beplanken drehsteifer Flügelnasen ....................... 241
Fertigstellung des Flügels .. 256
2. Bau von Leitwerken.......... 259
3. Rumpfbau................... 263
Rumpfhellinge.............. 263
z\ufstellen der Spante......266
Beplanken.................. 268
Sonderbauarten ............ 268
Anbringen von Kufe und
Schleppkupplung ........... 269
Sicherheitskupplungen ..... 275
Fertigstellung des Rumpfes . 278
Bau von Führerhauben....... 278
Bau von Stahlrohrrümpfcn . . 287
4. Instrumentierung ..........298
VIII. DIE ROHBAUMONTAGE ..................................... 309
Bauprüfung............................................ 315
IX. WARTUNG UND REPARATUR ................................... 316
Die Standschwingungsprüfung .......................... 322
Zweck der Prüfung................................... 322
Durchführung der Schwingungsprüfung ................ 323
X. DIE HANDWERKLICHE AUSBILDUNG IN DEN SEGELFLUG-
VEREINEN ............................... 326
XI. ANHANG: DEUTSCHE GLEIT- UND SEGELFLUGZEUGMUSTER 340
Sachverzeichnis ................................................................... 350
I. Die Werkstatt und ihre Einrichtung
1. Werkstattraum
Der Raum, in dem wir unsere Werkstatt einrichten wollen, muß eine Reihe von Bedingungen erfüllen. Je nach dem Bauprogramm, welches wir in unserer Werkstatt abwickeln wollen, muß er eine genügende Größe haben. Die Länge von Rumpf oder Flügel geben uns in einer Richtung die Mindestlänge der Werkstatt. Außerdem müssen wir bedenken, daß neben dem Zusammenbau auch noch Einzelteile hergcstellt werden müssen.
Sind die Türen oder sonstige Zugänge groß genug, um den fertigen Bauteil hinausschaffen zu können? Es ist bitter, wenn gerade an diese Frage zu spät gedacht wird und Tür- oder Fensteröffnung vergrößert werden muß
Die Werkstatt soll möglichst hell sein und einen kräftigen Holzboden haben, damit man später Hellinge und Schablonen gut befestigen kann.
Für den Bau von Rümpfen ist eine Grube sehr zweckmäßig. Das ist eine Vertiefung im Fußboden, in die bei der üblichen Bauweise (kieloben) die Seitenflosse des Rumpfes versenkt wird. Die Rumpfhelling muß sonst um dieses Stück höher sein und wird dadurch nicht nur teurer (mehr Holz), sondern auch schlechter zugänglich.
Im Winter soll die Werkstatt gut heizbar sein. Sonst ist sie für unsere Zwecke nicht geeignet, weil es unmöglich ist, in einer zu kalten Werkstatt einwandfreie Leimungen h.erzusfellen. Auch die Kosten der Heizung sind also zu bedenken. Zu große Werkstätten können im Winter sehr teuer werden.
Die Werkstatt darf auch nicht zu feucht sein, denn Holz, unser hauptsächlicher Werkstoff, ist stark hygroskopisch (nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf), so daß alle vorherige Mühe, unser Holz genügend zu trocknen oder gut getrocknetes Holz zu kaufen, zwecklos war. Außerdem werden die Leimungen bei zu feuchter Luft mangelhaft.
Wünschenswert für jede Werkstatt ist fließendes Wasser mit Abfluß für das Säubern der Leimgefäßc, zum Händewaschen (notwendig für saubere Arbeit), für Sperrholzeinweichen (zum Biegen) usw
Es ist praktisch, wenn unsere Werkstatt in der Nähe eines freien Platzes liegt, der als Montageplatz für unser Flugzeug geeignet ist (Hinterhof, Schulhof).
Bei großen Vereinen (mehr als hundert aktive Mitglieder) ist es ratsam, den Baubetrieb aufzuteilen in Holz- und Beschlagsbau mit getrennten Werkstatträumen. Eventuell ist es zu empfehlen, starken Reparaturbetrieb als dritte Gruppe abzutrennen. Es hat sich gezeigt, daß in einem großen Werkstattraum gegenseitige Störung und Behinderung eintreten kann.
2. Werkstatteinrichtung
Bei der Beschaffung der Werkstatteinrichtung tun wir gut daran, uns nach dem bekannten Sprichwort „In der Beschränkung zeigt sich erst der Meister“ zu richten Selbst wenn wir zunächst nur ein Schulflugzeug bauen wollen, so ist dazu doch eine beträchtliche Anzahl von Einrichtungsgegenständen und Werkzeugen erforderlich, deren
Beschaffung uns schon ziemlich in Anspruch nimmt. Um so wichtiger ist es daher, genau zu überlegen, was und wie beschafft werden soll, damit wir uns davor hüten, unsere wahrscheinlich beschränkten Mittel falsch anzulegen. Wir dürfen auch nicht vergessen, daß nach der Einrichtung der Werkstatt noch genügend Geld für den Einkauf des Materials übrig bleiben muß.
Von der Beschaffung von Holzbearbeitungsmaschinen wie Dicktenhobelmaschine, Abrichter, große Kreissäge, Bandsäge usw. muß für den Anfang dringend abgeraten werden. Arbeiten an solchen Maschinen können wir bei einem befreundeten Tischler vornehmen lassen. Eine Ausnahme von dieser Regel macht die nebenstehend beschriebene kleine Tischkreissäge (Ulmia-Kreissäge).
Durch Herrichten alter Werkstatt-Einrichtungsstücke, die billig „besorgt“ wurden, können wir Geld sparen. Es muß sich aber um Gegenstände handeln, die wirklich unseren Zwecken genügen und nicht nur unnütz die Werkstatt füllen, weil man dem hochherzigen Spender nicht sagen mag, daß man für das Gerümpel eigentlich keine richtige Verwendung hat. Alte Hobelbänke sind immer gut zu gebrauchen. Es lohnt sich, danach zu fahnden. Sie sind aber vor dem Inbenutzung-nehmen einem Fachmann zu übergeben, damit die Bankoberseite wieder plan abgerichtet wird. Kleinere Reparaturen daran können wir in den meisten Fällen selbst ausführen.
Für das „Organisieren“ und Herrichten von gebrauchtem Werkzeug gilt das gleiche. Billig oder, noch besser, kostenlos beschaffen ist gut; denn dadurch sparen wir unser Geld für diejenigen Baustoffe und Werkzeuge, die gekauft werden müssen, und das sind leider sehr viele. Um uns nachträglichen Ärger zu ersparen, überholen wir die gebrauchten Werkzeuge gründlich, bevor sie in Benutzung genommen werden.
Hobelbänke können zum Teil durch Werkbänke oder kräftige Tische ersetzt werden. Bohlen von 45 ßis 60 mm Stärke, nach Möglichkeit aus Buchenholz, zusammengefügt auf einem kräftigen Gestell, ergeben einen guten Arbeitsplatz. Besonders für die Schlosser (Beschlagsbau) sind solche kräftige Tische erforderlich, um Schraubstöcke und eventuell eine kleine Tischbohrmaschine richtig befestigen zu können.
Für den Rippen- und Holmbau. sowie für den Zusammenbau der Flügel werden Helling - und Tischböcke benötigt. In den wenigsten Werkstätten sind diese ausreichend vorhanden. Nach Bild 1 können wir uns diese Böcke selbst herstellen.
Zum Bau von Rippen, Spanten, Holmen usw. werden in jeder Werkstatt eine Anzahl kräftiger und plan abgerichteter Bohlen und Brett er gebraucht, und zwar teils als kräftige, plane Unterlagen, auf denen der Zusammenbau der Bauteile erfolgen soll (Schablonenbrett), teils als Beilagen zum Pressen beim Verleimen. Das Holz für die Schablonen soll eine Stärke von mindestens 30 mm haben und muß gut trocken sein, um späteres Werfen und Verziehen der Schablone zu vermeiden. Verzogene Bretter sind vor ihrer Benutzung plan zu hobeln. Als Holz kann Kiefer oder Fichte Verwendung finden; auf Wuchs und auf sonstige Fehler braucht keine Rücksicht genommen zu werden. Wer die geringe Arbeit nicht scheut, kann auch zwei Bretter mit spiegelbildlich verlaufenden Jahresringe zusammenleimen, um ein Werfen des Brettes unmöglich zu machen (Bild 2).
Für das Schäften von Sperrholz braucht man als Schäftunterlage ein kräftiges Brett von etwa 40 mm Dicke, 150 mm Breite und 1400 mm Länge. Das Holz muß fest und gut ausgetrocknet sein, um ein Werfen zu verhindern. Oberseite und Vorderkante des Brettes sind eben abzurichten. Das Brett als „Schäftunterlage“ kennzeichnen!
Es ist ein Platz für die Lagerung der Holzvorräte zu schaffen, der oben möglichst abgedeckt ist, um ein Verstauben des Holzes, besonders von fertig zugeschnittenen Leisten zu verhindern. Auf keinen Fall darf das Holz auf dem Fußboden liegen, so daß alles darüber hinwegläuft und fertige Leisten verschmutzt und zertreten werden. Am besten ist es, das fertig zugeschnittene Holz auf Regalen an der Wand zu lagern. Der Lagerraum soll möglichst lufttrocken sein, geschützt gegen Witterungseinflüsse, nicht im feuchten Keller.
Eine kleine Tischkreissäge, die im Holzflugzeugbau bestens bewährte U 1 m i a -Kreissäge (Bild 3), ist für eine saubere Arbeit besonders von Nichthandwerkern so wichtig, daß empfohlen wird, diese Maschine durch teilweisen Selbstbau verbilligt zu beschaffen, falls die Mittel für den Kauf nicht ausreichen.
Die Maschine hat einen Antriebsmotor von 0,75 bis 1,0 PS. Mit ihr können alle vorkommenden Sägearbeiten ausgeführt werden, wie Schneiden von Rippenleisten bis hin
Bild 2. Schablonenbrett
unter auf eine Leistenstärke von 2X2 mm und Auftrennen von Bohlen bis hinauf auf eine Bohlendicke von 40 mm. Durch die schwenkbare Tischplatte und eine Führungsschiene ist das genaue und einwandfrei planflächige Zuschneiden und Einpassen von Leisten und Klötzen bedeutend erleichtert, so daß gute Leimungen auch von Anfängern erzielt werden können.
Wichtig ist dabei ferner die Verwendung von Hobel sägen. Das sind Kreissägeblätter, deren Zähne breiter sind als die Stärke der Blattfläche, so daß sie an beiden Seiten vorstchen. Da sie auch seitlich mit Schneiden versehen sind, schneiden sie, wie ein
Fräser, nicht nur vorn, sondern auch seitlich. Die Folge davon ist eine sehr saubere Schnittfläche, die sich ohne besonderes Nacharbeiten (Hobeln oder Schleifen) gut als Leimfläche eignet.
Für die W erkzeugauf Bewahrung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Handelt es sich um einen sehr großen Verein, so ist es ratsam, ein Werkzeuglager einzurichten, wo jedermann das Werkzeug erhält, welches er für den Arbeitsabend braucht. In dieser Werkzeugausgabe ist dann laufend jemand tätig, der das Werkzeug in Ordnung hält. Wenn möglich, in einem getrennten Raum unterbringen!
In kleineren Vereinen wird das Werkzeug in Spinden oder an Brettern untergebracht. In beiden Fällen ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß cs sorgfältig gewartet und aufgehoben wird.
3. Werkzeuge
Das wichtigste Werkzeug im Flugzeugbau ist die Schraubzwinge. Hiervon kön-chiedenen Größen geliefert,
also mit verschiedenem Hub und verschiedener Ausladung (Bild 4 und 5). Die Abmessungen sind folgende:
100 mm Hub, 50 mm Ausladung 80 mm Ausladung
160 mm Hub,
kräftige Schraubzwingen 200 mm Hub, 100 mm Ausladung
250 mm Hub, 120 mm Ausladung
300 mm Hub, 140 mm Ausladung
100 mm Hub, 50 mm Ausladung
150 mm Hub, 50 mm Ausladung
leichte Schraubzwingen 200 mm Hub, 50 mm Ausladung
300 mm Hub, 50 mm Ausladung
Davon werden die fettgedruckten Größen am meisten gebraucht; aber auch von den anderen sollten einige wenige für alle Fälle vorhanden sein. Wenn 15 bis 20 Mitglieder gleichzeitig in der Werkstatt arbeiten, sind insgesamt 60 bis 80 Schraubzwingen keineswegs zuviel; denn im Holzflugzeugbau wird sehr viel geleimt, und die beste Art der Pressung beim Leimen ist die mittels Schraubzwingen.
Die Ulmia-Klammer erleichtert das Pressen von kleinen Bauteilen, besonders an Stellen, wo ein Ansetzen von Zwingen schwierig ist (Bild 6).
Bild 6. Verwendung von Ulmia-Klarnmern
Als weitere Werkzeuge kommen in Frage:
Putzhobel
Rauhbank
Zahnhobel
Simshobel, 12—14 mm breit
Stecheisen verschiedener Breite
Schinder
große Hämmer
kleinere Hämmer1)
normale Tischlersäge
Fein- oder Furniersäge
Schweifsäge
Kneifzange
Rundzange
Kombinationszange
Hebel vorschneider
Kreisschneider
Seitenschneider
Schraubenzieher
Schraubenschlüssel für 4—I2-mm-Sdiraubcn
Körner
Dorn
’) Zu den kleinen Hämmern ist noch zu bemerken, daß für das Nageln von kleinen Nägeln Magnethämmer am geeignetsten sind. Es sind dies Hämmer, deren eines Ende magnetisch ist, so daß der einzuschlagende Nagel mit seinem Kopf am Hammer haftet und nicht gehalten zu werden braucht. Ain brauchbarsten sind Hämmer mit Messinghülse um die magnetische Stelle.
feine große Holzraspel
grobe große Holzfeile
Eisenfeilen
Winkelmesser
Schieblehre
großer Winkel
Schmiege (verstellbarer Winkel)
normale Hand-Bohrmaschine für Spiralbohrer
Zirkel
Wasserwaage lang
Senklot
Richtscheite kurz und lang
Spleißnadel
Gewindeschneider für M 6 und M 8
Reibahlen (siehe unter „Herstellung von Beschlägen“)
Durchgangsschere | .
Lochschere /(siehe unter „1 reiben von Aluminium ;
4. Zustand und Reparatur der Werkzeuge1)
Richtscheite müssen in erster Linie gerade und dürfen nicht windschief sein. Mit einer Rauhbank abrichten und wenn sie nicht gebraucht werden, hängend an der Wand auf bewahren!
Winkel müssen genau sein. Kontrolle auf Brauchbarkeit kann durch Anlegen des Winkels an ein Lineal, einmal links und einmal rechts, und Anreißen der Winkel vorgenommen werden. Beide Risse müssen sich dann decken bzw. müssen parallel zu einander laufen (Bild 7). Außerdem müssen Innen- und Außenkanten des Winkels zu einander parallel sein, um ihn zum Aufsetzen und Anschlägen gebrauchen zu können (Bild 8).
Sägen müssen richtig geschärft und geschränkt werden. Die Zahnform und den richtigen Schrank ersehen wir aus Bild 9. Das Schärfen der Säge wird mit einer Sägenfeile vorgenommen. Besonders die Feinsäge ist des öfteren zu behandeln. Das Schränken der Feinsäge geschieht mittels Durchschlag und Hammer auf einem Stück Hartholz (Stirnkante).
Hobel müssen auf ihrer Unterseite eben sein (Bild 10). Das Abrichten der Hobelunterseite muß sparsam und nie ohne eingekeilte Hobeleisen vorgenommen werden, da der Hobelklotz ohne Eisen verzogen sein kann, durch den eingetriebenen Keil aber seine ebene Fläche wieder bekommt. Öfter nachgearbeitete Hobelklötze kann man besohlen, indem mit warmem Leim eine neue Holzschicht aufgeleimt wird. Besonders Putzhobel, die zur Herstellung von Sperrholzschäftungen Verwendung finden, müssen immer gut abgerichtet sein. Die Fläche soll keine Rillen, Vertiefungen und sonstige Unebenheiten haben (Bild II).
Das Eisen ist entsprechend der Hobelart zu schleifen. Die Spanbrecherklappe muß
*) Die Ausführungen dieses Kapitels wurden im wesentlichen einem Vortrag entnommen, den Meister Babe, DVL., vor einem Bauleiterlehrgang hielt.
0,5 mm von der Schnittkante zurüstehen und festgeschraubt völlig dicht abschließen (Bild 12).
Bei neuen Hobeln kommt es vor,laß der Span sich stopft. Es kann schlechtes Passen der Klappe oder der Keilenden die rsache sein. Zuweilen ist auch das Maul des Klotzes oder die Oberseite zu rauh. Diese eilen sind dann zu untersuchen und die Fehler zu beseitigen.
Bild 10. Kontrolle der Hclunterseite
Tv/nr? richtig
Bild 11.
Hobel ist ausgearbeitet
Bild 9. Zahnform und Schrank der Sägen
Bild 12. Einstellen der Spanbredierklappe
xvsrMwir zvJwn nicMg
Bild 13. Ansddeifen der Hobeleisen
Bild 14. Entgraten es Zahnhobeleisens
Der Anschliff soll dem Härtegrades Eisens entsprechen, also nicht zu schlank, aber auch nicht zu kurz sein. Hohlsdiliff 11t das Eisen länger abziehfähig und gibt vor allem einen guten Schnitt (Bild 13).
Noch ein kleiner Wink zum Schäen des Zahnhobels: Wie ein normales Hobeleisen schleifen, jedoch hinterher nicht abznen, sondern in die Hirnscite von Hartholz kräftig hincinschlagen, und unser Eisen ist ’eder scharf (Bild 14).
Stecheisen werden wie die Hobelmesser angeschliffen, doch ist hier noch besonders darauf hinzuweisen, daß bei dem Abziehen der geschliffenen Eisen die polierte Seite nicht angehoben wird; denn dadurch würde eine kleine Fläche an der Schneide entstehen, die das Werkzeug in seiner Brauchbarkeit beeinträchtigt (Bild 15).
Messer werden im Flugzeugbau vielfach zum Schneiden von Sperrholz verwendet. Gleichgültig, ob es sich dabei um Schnitz- oder Taschenmesser handelt, der Anschliff muß zur Vermeidung von Fehlschnitten die in Bild 17 dargestellte Form haben.
Der Nachschliff darf nicht auf der Schneidkante, sondern er muß auf dem Rücken erfolgen. Die Schneide des Messers soll gerade sein und darf keine Ballen bilden.
Bild 16. Falscher Anschliff
Bild 17. Richtiger Anschliff
Schleifen auf dem Sandsteinbock ergibt nicht den für unsere Eisen erwünschten Hohlschliff. Der drehende Sandstein ist am besten geeignet. Die Schleifscheibe (Schmirgel-scheibe) darf nur sehr vorsichtig und mit Gefühl zum Schleifen von Hobelmessern und sonstigen für die Holzbearbeitung dienenden Schneidwerkzeugen benutzt werden. Verbrannte Schneiden sind verdorben; solche Werkzeuge können weggeworfen werden. Dies gilt auch für Bohrer und Reißnadeln. Verbrannte Meißel, Schraubenzieher oder Drehstähle kann man durch den Schlosser wieder herrichten lassen, Schreinerwerkzeuge jedoch schlecht.
FeilenundRaspeln. Vielfach findet man im Flugzeugbau recht große und grobe Raspeln, die Feilen dagegen sind oft zu fein. Die Bearbeitung des Holzes mit Raspel und Feile geschieht gegen das Holz. Die Spanabnahme ist in diesem Falle größer und wird sauberer. Feilen und Raspeln m i t dem Holz ergibt dadurch unsaubere Oberflächen daß die Jahresringe dabei ungleich angegriffen werden. Diese Erscheinung tritt bei den Nadelhölzern besonders auf. Holz mit geraden, winkligen Paßflächen zu versehen ist schwierig. Es gehören Geduld, Übung und scharfe Werkzeuge dazu. Hier ist folgenden Sorten der Vorzug zu geben:
Handg«hauene Raspeln von mittlerem und feinem Hieb in flach, halbrund, rund. Kabinett- und Vogelzungenform zu 6" 8—10" Länge, aber nicht länger.
Mit gleichmäßigen Zähnen versehene Raspeln sind maschinengehauen und zur Holzbearbeitung nicht gut zu gebrauchen, denn sie hinterlassen Riefen, weil ein Zahn hinter dem anderen sich in eine Riefe setzt.
Die Feilen hingegen können maschinengehauen sein, doch in Kreuzhieb. Bastardhieb ist gerade die richtige Körnung für Holzbearbeitung. Die Formen sind die gleichen wie bei Raspeln. Größere Längen werden selten gebraucht, weil sie zu schwer sind und dadurch ermüdend wirken. Beim Kauf von Feilen und Raspeln ist darauf zu achten, daß die Stücke rund sind in der Länge, die Flächen nicht windschief und daß keine Risse vorhanden sind. Besondere Arbeiten bedingen auch Spezialfeilen. Für Leichtmetall verwendet man am besten die gefräste Schwedenfeile, die aus einem glatten Schaft mit Heft und dem beidseits gefrästen, aufschraubbaren Blatt besteht. Für Paßarbeiten, wie Schlichten von Bolzen, Einpassen von Gabelköpfen usw. verwendet man Schlicht- oder Polierfeilen. Keine Feile ohne Heft benutzen, um Verletzungen zu verhüten!
Für unsere Sägen wollen wir, entsprechend Bild 18, auseinanderhalten- die Säge
feilen a kleines Format für die Feinsäge, die Feile b mit leicht gerundeten Ecken für die Handsägen und die Sägefeilen c mit stärker gerundeten Ecken für die Band- und Kreissäge.
Der gebräuchlichste Holzbohrer ist der Zentrumsbohrer für die Bohrwinde. Hier ist zu beachten, daß ein sauberes Loch, besonders im Sperrholz, nur dann möglich ist, wenn das Vorschneidmesser 1—1,5 mm länger ist als das spanabhebende Messer (Bild 19).
b
Bild 18. Dreikantfeilen
Bild 20. Anschleifen von
Streidimaß, Zirkel und
Kreissdineider
Die Bohrungen für Schrauben werden meist mit Spiralbohrern ausgeführt. Der Anschliff dieser Bohrer erfolgt auf der Schleifscheibe oder auf dem Drehstein. Dabei ist auf richtigen Anschliff zu achten und Ausglühen zu vermeiden. Die Spitze des Bohrers soll einen Winkel von 116—120° bilden.
Zentrumsbohrer sind mit der Feile zu schärfen, nicht zu schleifen.
Streichmaß, Zirkel und Kreisschneider werden in Messerform mit der Dreikantfeile angeschliffen (Bild 20).
Vielfach findet man an diesen Werkzeugen runde Spitzen, die zum Anreißen im Bau- und Möbelfach ihre Schuldigkeit tun. Im Flugzeugbau aber soll damit geschnitten werden, denn das Anreißen geschieht bei uns mit Bleistift und Bleizirkel. Scharfe Risse würden den Bauteilen die Festigkeit nehmen. (Kerbwirkung!)
Als Nagelheber verwendet man am besten ein stumpfes Stecheisen, das besonders gekennzeichnet ist. Über die Art der Verwendung siehe Bild 76 auf Seite 120. Handelsübliche Nagelheber sind nicht zu empfehlen.
Für Kreissägen verwende man feingezahnte, nicht zu dicke Blätter. Unrund gewordene Blätter können durch Abdrehen oder mit Schmirgelstein auf der Sägewelle selbst zentrisch geschliffen werden. Die Zähne müssen dann beigestellt werden. Blätter mit Brandstellen müssen in der Fabrik hergerichtet werden. Die Verwendung von Hobelsägen (Seite 11) erfordert gute Wartung, erleichtert aber die Herstellung von sauberen Leisten ungemein.
Im Flugzeugbau ist unter den Hobelmaschinen der Abrichtmaschine der Vorzug zu geben. Die Dicktenhobelmaschine soll nur für Bretter benutzt werden, aber keinesfalls für schmale Leisten wie Spant- und Rippenleisten, Rumpfgurte usw., weil der Druck der Transportwalze bis zu 4 mm tief die Faser zerdrückt. Ein jedesmaliges Umstellen der Gewichte könnte das wohl beheben, ist aber zeitraubend und wird häufig vergessen.
Bild 21 Bauzeichnung für den Zerreißbock. Zeichnung Nr L, Seitenansicht. Die Zahlen 1 —14 sind die Teilnuininern der Beschläge auf Zeichnung Nr. 8 (Seite 24)
II. Der Bau eines Zerreißbocks und Festigkeitsversuche
Werkstoffe für die Herstellung von Flugzeugen müssen besonders gut ausgewählt werden, da von ihnen größte Festigkeit bei möglichst geringem Gewicht gefordert wird. Bei der Konstruktion von Segelflugzeugen werden die Bauteilabmessungen immer unter Zugrundelegung eines guten Materials berechnet, weil das Flugzeug sonst zu schwer würde. Unser Hauptbaustoff ist das Holz, und diesem werden wir auch unsere größte Aufmerksamkeit zuwenden. Da wir Holz meistens selbst aussuchen, so müssen wir auch in der Lage sein, dessen Brauchbarkeit für unsere Zwecke zu prüfen Bei den anderen Werkstoffen, wie Stahl, Leichtmetall usw., ist die Beschaffung wesentlich einfacher, da diese meist normalisiert sind und ihre Güte bei der Bestellung zahlenmäßig ausgedrückt werden kann.
Der Abschnitt „Die Werkstoffe und ihre Prüfung“ enthält eingehende Ausführungen über die Werkstoffprüfung. Auch kleinere Vereine sollten ihre Baustoffe, besonders die Hölzer, auf ihre Eignung prüfen. Man erhält durch solche laufende Prüfungen einen guten Einblick in die Baustoffeigenschaften. Im Rahmen dieses Buches sollen nur einige Anregungen dafür gegeben werden, die ausgebaut werden müssen. Es wäre wertvoll, wenn sämtliche zur Verwendung gelangenden Werkstoffe geprüft würden.
Aber auch die Bauteilprüfung ist wichtig. Die Festigkeitsuntersuchung am fertigen Bauteil zeigt die Güte der Verarbeitung der Werkstoffe, also das Können des Arbeiters. Da nicht immer derselbe Stamm von eingearbeiteten Männern bleibt, sondern immer wieder neue Mitglieder Arbeiten ausführen werden, die dem Flugbetrieb dienen, ist es unerläßlich, daß diese neuen Arbeitskräfte Probestücke herstellen, an denen dann mit wenig Mühe im Zerreißbock die Güte der Verarbeitung nachgeprüft werden kann.
Die Prüfung der Verarbeitung ist zweckmäßig für jede nur denkbare Verbindung von Holz, Stoff, Metall oder anderen Baustoffen miteinander oder untereinander.
All denen, die keine Gelegenheit haben, an einer Zerreißmaschine Versuche durchzuführen, sei der in Zeichnung Nr. 1 (Bild 21) gezeigte Zerreißbock zum Nachbau empfohlen.
Neben der Prüfung aller Werkstoffe, wie Holz, Stahlblech, Stahlrohr, Seil. Draht, ist es uns möglich, auch fertige Bauteile und somit die Verarbeitung zu prüfen. Hierunter fällt die Prüfung von Schäftungen, sonstigen Verleimungen, Schweißungen, Stoffnähten. Spleißstellen (Lang- und Usenspliß), Drahtösen, Rohrnietverbindungen, Stoff-Holz-Verbindungen durch Leim und Klebelack und vieles andere.
1. Baubeschreibung
Bei der Konstruktion des Bockes ist auf größte Einfachheit und Billigkeit Wert gelegt worden, um auch kleineren Vereinen den Bau zu ermöglichen.
Der Zerreißbock ist für eine Höchstzug- bzw. -druckkraft von 1000 kg berechnet.
Zeichnung Nr. 1 (Bild 21) zeigt die fertige Zerreißvorrichtung, bei deren Betrachtung uns auffallen wird, daß neben der Möglichkeit des Zerreißens über dem Hebelarm, die des Zerdrückens unter dem Hebel besteht.
Der Bau dieser Vorrichtung dürfte kaum Schwierigkeiten bereiten, da die hierzu nötigen Arbeiten nicht aus dem Rahmen der Arbeiten einer geschulten Flugzeugbaugruppe fallen. Der hölzerne Bock, Zeichnung 2 und 2a, wird nur geleimt und ge-
Bild 21. Zeichnung Nr. 2, Bock zur Zerreißvorrichtung
schraubt. Das Material, als stärkstes Stück Kiefer 62X90 mm und Sperrholz 2 mm, dürfte überall vorhanden sein. Die Knotenpunkte sind mit Rücksicht auf die handwerkliche Übung in den Vereinen mit Füllklötzen und Sperrholzlaschen ausgeführt. Ebenso kann der Bock auch verzapft und geleimt werden, Voraussetzung ist hierbei jedoch, daß auf größte Sauberkeit bei der Herstellung geachtet wird, denn der Bock darf unter keinen Umständen im Betrieb wacklig oder windschief werden, weil darunter die Meßgenauigkeit leiden würde.
Audi bei der Herstellung der Beschläge, Zeichnung 3, Teil 1—14, kommt nur unser gangbares Material, 2,5 mm starkes Stahlblech, etwas Stahlrohr, einige Bolzen und ein Spannschloß zur Verwendung. Die Beschläge sind teilweise geschweißt.
Bei der Montage sind die angegebenen Abstände zwischen Aufhängung und Einspannung genauestens einzuhalten, da bei ungleichen Abständen sich die Lastverhältnisse durch Schrägzug stark ändern können.
Der waagerechte Abstand zwischen dem oberen Gelcnkbolzen an der Einspannvorrichtung und dem unteren Bolzen am Spannschloß muß gleich dem der beiden Gelenkbolzen für Einspannung und Einstellung am Hebelarm sein.
Auf den in Zeichnung 1 gezeigten Gewichtskasten soll hier nicht weiter eingegangen werden, weil er für die Prüfung an sich unwesentlich ist. Wer Gewichte besitzt, wird auch eine Dezimalwaage haben und hängt dann den Gewichtskasten der Waage ein; wer keine Gewichte hat, braucht auch keinen Kasten, sondern nimmt einen kräftigen Sandsack und belastet mit trockenem Sand, der durch einen Trichter laufend cingefüllt wird, bis der Bruch erfolgt. Damit nun unser Gewicht nicht bis auf den Boden fällt und dabei der Hebelarm mit Gewalt auf die Anschlagrollc im Vorderteil des Bockes aufschlägt, setzen wir unter die Last einen Bock oder eine Kiste als Auffangvorrichtung. Durch Unterlegen von Brettern halten wir bei jeder Belastung einen Abstand von 2 bis 3 cm zwischen Last und Auflage. Oft ist es interessant, ein Probestück nicht ganz auseinander zu reißen, sondern nur den Bruch hörbar cintreten zu lassen.
2. Inbetriebnahme des Bockes
Bevor wir mit der Materialprüfung beginnen, wollen wir uns noch die Wirkungsweise des Bockes etwas genauer betrachten. Wir hängen an einen Hebelarm (Zeichnung!) in 2 m Abstand vom Drehpunkt, der durch das obere Auge des Spannschlosses gebildet wird, eine Last an. Unser Zerreißstab oder der Druckkörper sitzt nur 0,2 m entfernt vom Drehpunkt, d. h. mit anderen Worten, unsere Abstände verhalten sich wie 1:10. Nach dem Gesetz der Mechanik: „Kraft mal Kraftarm gleich Last mal Lastarm“ hätten wir somit auch ein Lastverhältnis von 1:10, das sich umgekehrt verhält wie die Hebelarme. Also kleine Last am großen Arm gleich großer Kraft am kleinen Arm, und da das Verhältnis gleich 1:10 ist, ergibt 1 kg als Belastung vorne aufgehängt einen Zug von 10 kg im Zerreißstab bzw. 10 kg Druck im Druckkörper. Doch auch jetzt sind wir noch nicht betriebsfertig; denn der Hebel, der nicht gewichtlich ausgeglichen ist. übt durch sein Gewicht auch eine Kraft aus. Um diese zu bestimmen, beschaffen wir uns am einfachsten eine Federwaage, die wir zwischen die Einspannköpfe hängen. Diese gibt uns dann die Kraft an. die durch das Gewicht des Hebelarmes auf das Prüfstück ausgeübt wird. Diese Kraft müssen wir stets zu der durch die Gewichte erzeugten hinzurechnen.
Stückliste zu Zeichnung 2 a
ifd. Nr. Bezeichnung Stck. Abmessungen Ifd. Nr. Bezeichnung Stck. Abmessungen
1 Leiste 1 62X90 1100 lang 14 Leiste 9 45X50 145 lang
9 Leiste 1 62X90 458 lang 15 Leiste 9 45X49 73 lang
3 Leiste 2 45X90 1140 lang 16 Leiste 9 45X34 73 lang
4 Leiste 9 45X90 1125 lang 17 Brett 9 600X182 20 dick
5 Leiste 2 45X90 833 lang 18 Brett 9 450X180 20 dick
6 Leiste 1 45X90 322 lang 19 Brett 1 198X100 20 dick
7 Leiste 1 30X90 536 lang 20 Klotz 2 100X100 45 dick
8 Leiste 9 45X45 1110 lang 21 Klotz 9 65X65 90 dick
9 Leiste 1 45X45 417 lang 22 Klotz 2 65X65 45 dick
10 Leiste 1 45X45 335 lang 23 Klotz 4 50X50 45 dick
11 Leiste 1 45X45 157 lang 24 Sp-h.2mm 4 210X30
12 Leiste 9 15X45 310 lang 25 Sp-h. 2 mm 6 90X80
13 Leiste 2 30X45 170 lang
Die großen Sperrholzecken aus 4 mm starkem Sperrholz (6 Stück) sind in Zeich-
nung 2a nicht gezeichnet. Sie haben die Abmessungen:
2 Stück 310X280 (zur Verbindung von Teil 4 und 5)
Stück 280X200 (zur Verbindung von Teil 3 und 5 und 8)
Stück 125X125 (zur Verbindung von Teil 3 und 9)
Zum Schluß bringen wir dann noch einen Zeiger am Hebel und eine Kennmarke am Bock an (Zeichnung 1), wodurch die richtige Lage des Hebels angezeigt wird. Dieser muß so liegen, daß die Einspannköpfe und die Spannschloßaugen genau senkrecht übereinander liegen, was durch Verstellen des Spannschlosses eingestellt werden kann.
1
Bild 21. Zeichnung Nr. 2a. perspektivische Darstellung des Bockes
Nur in diesem Falle ist das Übersetzungsverhältnis 1:10 und unser Versuchsergebnis richtig. Reckt sich ein Probestück und der Zeiger rückt von der Kennmarke, so wird am Handrad nachgestellt, bis der Zeiger wieder richtig steht. Eine kleine Ungenauigkeit, die wir in kauf nehmen können, wird durch die verschiedenen Gewichte der Einspannvorrichtungen hervorgerufen, diese ist jedoch so geringfügig, daß wir sie mit ruhigem Gewissen vernachlässigen können. Liegt uns jedoch sehr viel an einer genauen Bestimmung, so können wir die unteren, am Hebel sitzenden Einspannköpfe einzeln wiegen, die wir dann jedem Prüfergebnis hinzurechnen.
Bild 21. Zeichnung Nr. 3, Beschläge zum Zerreißbock
60 Dtckehmafistab =• 2* Langen maß 5 tob
Bild 21. Zeichnung Nr. 4, Lastarm zum Zerreißboik
3. Werkstoffprüfung im Zerreißbock
Stammholz
Zur Ermittlung der Zugfestigkeit unseres Holzes stellen wir uns 3 Zugproben nach Bild 22 her, die wir der zu prüfenden Bohle entnehmen, und zwar an den Stellen, die für diesen Zweck am geeignetsten sind (Bild 54).
Zur Durchführung des Versuchs benötigen wir die in Bild 21, Zeichnung 3 gezeichneten Einspannköpfe Teil 10. Der Probestab wird zwischen die beiden Bolzen der Ein-spannköpfc geschoben (nicht angebohrt) und dann werden die Bolzen angezogen. Nachdem der Lastbalken mit Hilfe des Spannschlosses auf richtige Zeigerstellung eingestellt ist, beginnen wir mit dem Versuch. Zweckmäßig schütten wir Sand in den Lastkasten, der uns eine feinere Steigerung der Belastung gestattet als Gewichte. Rutscht der Stab etwas in der Einspannung oder reckt er sich, so müssen wir am Spannschloß die Zeigcr-stellung korrigieren.
Die Belastung soll möglichst gleichmäßig und nicht zu schnell gesteigert werden. Nach den Bauvorschriften für Segelflugzeuge. Heft 2, darf die Zunahme der Belastung in der Zeiteinheit, die „Belastungsgeschwindigkeit“ bei Nadelholz nicht mehr als Acjz = 700 kg/cm2/min betragen. Belastungsgeschwindigkeit ist, exakt ausgedrückt Spannungsänderung in der Zeiteinheit (A<7Z). Da die Querschnittsflächc unserer Zugprobe eine Größe von F = 1,4 cm • 0,5 cm = 0,7 cm2 hat, darf die Zugkraft P am Versuchsstück höchstens um AP = 700 • 0,7 = 490 kg/min zunehmen; denn
AP
A<jz — ----, also AP — Agz • F
F
Wir müssen daher das Nachschütten des Bclastungssandcs so einrichten, daß er möglichst gleichmäßig in den Lastkasten des Zerreißbocks fließt und nicht schneller als mit 49 kg/min 1 Zentner pro Minute. Wer es genau machen will, schüttet den Sand nicht direkt in den
Lastkasten, sondern in einen darüber gehaltenen Behälter (Kasten, Kiste oder Eimer) mit einer durch einen Schieber regulierbaren Öffnung im Boden. Schieberstellung vor dem Versuch eichen, trockenen Sand verwenden!
Bild 23. Druckwürfel
Bei Esche ist die maximale Belastungsgeschwindigkeit Acrz = 1000 kg/cm2/min. Hier dürfen wir pro Minute bis zu 70 kg Sand nachschütten.
Nach eingetretenem Bruch wiegen wir das Gewicht und bestimmen die Holzfestigkeit. Hierbei dürfen wir aber den Zuschlag, der sich aus dem Gewicht des Hebels ergibt, nicht vergessen.
Die Berechnung der Zugfestigkeit in kg/cm2 geschieht folgendermaßen: Angehängte Last mal zehn plus Hebellast, dividiert durch den Stabquerschnitt in cm2. (Der Querschnitt vor dem Versuch ist maßgebend.)
Den Versuch führen wir dreimal durch und bestimmen jedesmal die Festigkeit. Die Summe der Festigkeitswerte dividiert durch drei ergibt dann den Mittelwert, der das Ergebnis des Versuchs ist.
Die sorgfältige Ausführung der Probestäbe und die genaue Feststellung der Querschnitte sind wichtig. Für gleichmäßige Stärke sorgen und Übergänge gut ausrunden!
Noch wichtiger als die Prüfung der Zugfestigkeit ist die Bestimmung der Druckfestigkeit. Um diese festzustellen, fertigen wir uns den in Bild 23 gezeigten Druckwürfel an, der unter dem Lasthebel zwischen den beiden Druckplatten zerdrückt wird.
Hierbei muß die Zunahme der Belastung wieder möglichst gleichmäßig sein, und die Belastungsgeschwindigkeit soll bei Kiefer und Esche maximal 400 kg/cms/min betragen und bei den übrigen Nadelhölzern sowie Linde nicht mehr als 350 kg/cm2/min. Die Querschnittsflächc unseres Druckwürfels ist 1,3 cm1 1,3 cm = 1.69 cm2. Die Druckkraft P darf also um höchstens 400 • 1,69 — 676 kg/min (bei Kiefer und Esche) bzw. 350 • 1,69 = 592 kg/min zunehmen. Beim Nachschütten des Sandes in den Lastkasten des Zerreißbocks soll die Schüttgeschwindigkeit demnach 67,6 70 kg pro Minute (Kiefer
und Esche) bzw. 59,2 «=« 60 kg pro Minute nicht übersteigen.
Auch diesen Versuch wiederholen wir dreimal, um ein genaueres Meßergebnis zu erzielen. Daraus bestimmen wir dann ebenfalls den Mittelwert, wie vorher angegeben.
Schließlich ist noch die Biegefestigkeit zu prüfen. Dazu stellen wir uns drei Biegestäbe her, wie sie Bild 24 zeigt. Dort sehen wir gleichzeitig die Anordnung für den
Biegeversuch. Als Auflage dienen zwei Rollen von 25 mm Durchmesser (höchstens 30 mm Durchmesser), die genau 280 mm, gemessen von Mitte bis Mitte, voneinander entfernt sein müssen. Auch die Schneide des Stempels, der die biegende Kraft auf den Stab ausübt. muß abgerundet sein, und zwar mit einem Radius von 10 mm (höchstens 15 mm). Der Biegestab muß sorgfältig gehobelt sein und einen genauen Querschnitt von
Bild 24. Biegestab
20X20 mm haben sowie eine Länge von 320 mm. Die Jahresringe sollen bei dem Versuch senkrecht stehen, wie dies auch das Bild zeigt. Bei Kiefer wird der Probestab bei einem Stempeldruck P von etwa 100 bis 170 kg brechen.
Die Belastungsgeschwindigkeit soll bei den Nadelhölzern nicht mehr als = '00 kg,'cm2/min betragen und bei Esche höchstens A % = 1000 kg/cm2/min. Die in Bild 24 dargestellte Versuchsanordnung ergibt an der am stärksten beanspruchten Stelle, nämlich dort, wo die Kraft P des Stempels angreift, ein Biegemoment von
PI P•28
M = - =
4 4
= 7 P [emkg]
Das Widerstandsmoment des Biegestabs ist
W =
bh2
6
2 • 22
6
4
— - [cm3]
3
M
W
Aus at.
und M = 7 P ergibt sich M = W • ab = 7 P,
W 4
~ % P = ----- % [kg]
i 21
Wenn bei den Nadelhölzern die minütliche Zunahme von % nicht mehr als Aab = 700 kg/cm2 betragen darf, so ist die minütliche Zunahme von P
APNadelholz = 4 Aa. = 21 b 4 21 • 700 = 133,3 kg/min.
Für Esche ist APEsche = 4 21 4 21 1000 = 190,5 kg/min.
Dem entspricht eine Schüttgeschwindigkeit des Belastungssandcs von 13,3 kg/min (Nadelholz) bzw. 19 kg/min (Esche).
Um den Biegeversuch mit unserem Zcrreißblock ausführen zu können, benötigen wir aber noch eine besondere Biegevorrichtung, die wir uns nach Bild 24a leicht herstellen können. Der Druckstempel besteht aus einem U-förmig gebogenen Blech von 1,5 mm Stärke, auf das ein Stück Halbrundstahl aufgeschweißt oder, noch besser, hart aufgelötet ist. Das Blech soll das seitliche Verrutschen des Stempels verhindern; denn dieser wird nicht am Druck-Beschlag des Zerreißbock-Hebels befestigt, sondern lose zwischen den Hebel und die Biegeprobe geschoben. Die beiden Auflager sind aus Esche oder Rotbuche zu fertigen mit aufgeschraubten Rundstahl-Stücken. Sie werden in genauem Abstand (280 mm) voneinander und genau symmetrisch zu Mitte Hebel auf dem Querbalken des Zerreißbocks (Teil 2 in Zeichnung 2a, Bild 21) aufgeleimt.
Die Biegefestigkeit des Holzes wird nach folgender Formel berechnet:
% =
M
W
emkg cm3
: denn M = 7 P [emkg]
und W =
4
- [cm3].
3
Ob = 5,25 P [kg/cm2].
Wenn unser Probestab also beispielsweise bei P = 132 kg zu Bruch gegangen ist, so beträgt seine Biegefestigkeit:
ob = 5,25 P = 5,25 • 132 = 693 kg/cm2.
Das Ergebnis von drei Versuchen wird addiert und die Summe durch drei geteilt. So erhalten wir den Mittelwert der Proben.
Wie in dem Kapitel Werkstoffe, Abschnitt Stammholz auf Seite 41 erläutert, ist die Festigkeit des Holzes veränderlich entsprechend seiner hygroskopischen Feuchtigkeit. In dem Bcreidt von 5 bis 20°/o Feuchtigkeit nimmt die Festigkeit mit zunehmender Feuchtigkeit etwa linear ab. Bei der Druckfestigkeit beträgt die Abnahme in diesem Bereich je l°/o Feuchtigkeitszunahme durchschnittlich etwa 5%, maximal 6—7°/o.
Die für die Fliegwerkstoffe 4001 und 4002 geforderten Festigkeitswerte gelten für Holz von 12°/o Feuchtigkeit. Wenn unsere Festigkeits-Versuchsstücke aus einem Holz von anderer Feuchtigkeit, z. B. aus feuchterem, angefertigt waren, so mußten sich niedrigere Festigkeitswerte ergeben, als sie dem untersuchten Holz tatsächlich entsprechen. Nach den Bauvorschriften für Segelflugzeuge können wir aber die ermittelten
Festigkeitswerte auf die Werte bei 12% Feuchtigkeit umrechnen, wenn wir den während des Versuchs vorhanden gewesenen Feuchtigkeitszustand des Holzes genau ermittelt haben. Betrug die Feuchtigkeit des geprüften Holzes mehr als 12%, so sind nach BVS zu dem durch den Druckversuch gefundenen Wert je 30 kg/cm2 für jedes Prozent Feuchtigkeit hinzuzuzählen, um das unser Holz feuchter war als 12%. Das gleiche gilt für den Festigkeitswert, den wir durch den Biegeversuch ermittelt haben. War der Feuchtigkeits
gestreckte Länge des Bleches = Bk mm
Schnitt A-B
62
21
Auflager
Ab
Querbalken 62*90 (Teil 2 in Zchng. 2a)
«5
80
Bild 24a. Biegevorriditung
Rundstahl
5**50
. ^Auflager j-ßuerbalken
Hebel
-ßruckslempel V
gehalt des Holzes aber kleiner als 12%, so sind von den durch Versuch gefundenen Festigkeitswerten sinngemäß 30 kg/cm2 für jedes fehlende Prozent Feuchtigkeit abzu-zichen. Allerdings sind alle diese Umrechnungen nur zulässig in den Grenzen von 9 bis 1^>% Feuchtigkeit, d. h. das geprüfte Holz muß eine Feuchtigkeit haben, die in diesen Bereich fällt.
Wenn wir bei Druckversuchen z. B. eine Druckfestigkeit von cd = 342 kg/cm2 ermittelt haben und wenn die Feuchtigkeitsbestimmung 14,5°/o Feuchtigkeit ergab, also 2,5°/o mehr als 12°/o, so würde die auf 12°/o Feuchtigkeit bezogene Druckfestigkeit des Holzes betragen:
od, 12% = 342 + 2,5 • 30 = 342 + 75
od, 12% =417 kg/cm2.
Die Druckfestigkeit dieses Holzes würde demnach den Bedingungen für Fliegwerkstoff 4001 (mindestens 400 kg/cm2) genügen, obwohl es nach den im Beispiel angenommenen Ergebnissen des Druckversuchs zunächst den Anschein hatte, als wäre die Druckfestigkeit ungenügend.
Bedingung für eine derartige Umrechnung ist aber eine ziemlich genaue Bestimmung der Holzfeuchtigkeit. Diese führen wir durch wie auf Seite 45 angegeben. Aus jedem Bereich der Bohle, aus dem Holzstücke zur Anfertigung der Festigkeits-Probestücke herausgeschnitten werden, ist auch ein Probestück zur Bestimmung der Feuchtigkeit zu entnehmen. Dieses muß unmittelbar daneben aus der Bohle herausgeschnitten werden. Durch gleichartige Numerierung oder sonstige Kennzeichnung wird deutlich gemacht, welchen Festigkeitsproben es beigeordnet ist.
Die Feststellung des Feuchtgewichts muß gleichzeitig mit dem Festigkeitsversuch erfolgen. Bis zu diesem Zeitpunkt und von dem Augenblick an, in dem die Probestücke aus der Bohle herausgeschnitten werden, müssen wir darauf bedacht sein, daß sämtliche Probestücke, also die für die Festigkeitsversuche und die für die Feuchtigkeitsbestimmung, die gleiche Feuchtigkeit behalten, soweit sie zueinander gehören (gleiche Numerierung). Wenn es nicht möglich ist, den Festigkeitsversuch noch am gleichen Tage durchzuführen, an dem die Proben aus der Bohle entnommen wurden, so wickeln wir die zusammengehörigen Stücke (gleiche Numerierung) je zusammen in wasserdichtes Papier (Ölpapier, starkes Pergamentpapier) ein und bewahren diese einzelnen Päckchen in einem möglichst dicht schließenden Blechkasten auf. Auch eine leere Blechdose (z. B. Kaltleimdose) mit dicht schließendem Deckel ist hierfür geeignet, wenn sie groß genug ist; aber sie soll auch nicht zu groß sein (möglichst wenig Luftraum neben den Päckchen). Das Darren und Bestimmen des Darrgewichts kann später erfolgen. Feuchtigkeitsände-rungen an den Probestücken sind unwichtig von dem Zeitpunkt an, da das Feuchtgewicht festgestellt wurde.
Sperrholz
Der in Bild 25 gezeigte Probestab wird dreimal mit Sperrholzfaser außen - lang, und dreimal mit Sperrholzfaser außen - quer hergestellt, der Sperrholzquerschnitt gemessen
Bild 25. Sperrholzzugstab
(mit Schieblehre) und dann zerrissen. Die Errechnung der Festigkeit geschieht so, wie dies bei der Stammholzprüfung besprochen wurde. Bild 26 zeigt die Entnahme der Probestreifen an einer Sperrholzplatte.
Die Einspannung der Probestäbe ist dieselbe wie bei Holzzugstäben.
Bild 26. Entnahme der Sperrholzproben
Kaltleim
Bild 27 zeigt einen Kaltleimprobestab, der in seiner Ausführung etwas von den vorher besprochenen Holzzugstäben ab weicht. Diese Form ist bedingt durch die Art der Schäftung, wodurch Unsymmetrie in den Stab kommt. Um diese auszugleichen, sind an den Einspannstellcn ungleich starke Hartholzklötze aufgeleimt, damit keine Biegung in den Stab kommt und die untersuchte Verleimung dadurch abplatzt. Vor der Durchführung des Versuchs wird die Leimfläche genau gemessen. Last in kg, dividiert durch Leimfläche in cm2 ergibt die Festigkeit der Verleimung in kg/cm2. Die Einspannköpfe sind dieselben wie bei allen Holzstäben.
Stahlblech
Zur Bestimmung der Zugfestigkeit von Blech fertigen wir uns den in Bild 28 gezeigten Probestab an. Die Einspannung von Metallproben ist etwas umständlicher als die von Holzproben, da die Kräfte hierbei größer werden und die Sicherung gegen Herausrutschen des Probestabes andere Einspannbacken erfordert. In Bild 21, Zeichn. 3, Teil 11 sehen wir die Klemmbacken, die wir außer den Einspannköpfen Bild 21, Zeichn. 3, Teil 10 benötigen. Bild 29 zeigt einen Blechprobestab mit Einspannung und Aufhängung, die Zahlen sind die Teilnummern von Bild 21, Zeichnung 3.
Bei Schweiß-Zugproben ist die Durchführung des Versuchs im Prinzip dieselbe wie vorher. Nur bei der Anfertigung des Probestabs ist folgender Unterschied zu beachten; Zunächst stellen wir uns einen Blechstreifen von rechteckiger Form her mit den ungefähren Hauptabmessungen des zukünftigen Probestabs, also etwa 180X30 mm. zerschneiden ihn in zwei Hälften von je 90 mm Länge und führen an der Schnittstelle die Probeschweißung aus, eine Stumpfnaht (Bild 103), die über die ganze Breite des
noch 30 mm breiten Bleches geht. Erst dann arbeiten wir aus diesem Rohiing die genaue Form des in Bild 28 dargestellten Zugstabs aus. Dieser hat nun in seiner Mitte ein genau 6 mm breites Stück der vorher etwa 30 mm breit gewesenen Schweißung. Im
Bild 28. Zugstab aus Blech
übrigen darf die Schweißstelle (die Schweißraupe) nicht befeilt werden; denn bei der Beschlagsherstellung ist das Befeilen der Schweißraupe ja auch unzulässig. Gute Schweißungen sollen dasselbe aushalten wie der ungeschweißte Werkstoff (siehe auch unter Schweißen von Stahl, Seite 138).
Stahlrohr
Da wir ein Stahlrohr normalerweise nie so einspannen können, daß es in der Mitte reißt und nicht an der Einspannstelle, helfen wir uns, indem wir ein Stüde Rohr aufschneiden und auseinanderbiegen, bis es eben ist.
Dann fertigen wir uns den Probestab genau wie bei Stahlblech an und zerreißen ihn in derselben Art mit den gleichen Klemmbacken und Köpfen.
Schweiß-Zugproben zur Prüfung der Schweißfestigkeit von Stahlrohr werden in der gleichen Weise hergestellt wie die Blech-Schweiß-Zugproben, mit dem Unterschied, daß der Blech-Rohling, an dem die 30 mm breite Probeschweißung ausgeführt wird, zunächst durch Längsaufschneiden und Aufbiegen des Rohres zu einem ebenen Blech hergestellt wird.
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Probettoö
Bild 29.
Spleiße
Wollen wir die Festigkeit einer Spleißstelle feststellen, so nehmen wir ein Stück Seil und spleißen zwei Herzkauschen im Abstand von 150 mm voneinander ein. Dieses Probestück spannen wir dann in die Vorrichtung nach Bild 29, mit der wir sonst Bleche zerreißen, und führen den Versuch in bekannter Weise durch. Zu bemerken ist hierzu, daß die Spleißstelle sich nicht aufziehen darf, das Seil muß reißen. Wollen wir eine Steckstelle im Seil prüfen, so spleißen wir zwei Stücke Seil mittels Langspleiß zusammen, biegen im Abstand von wiederum 150 mm zwei Herzkauschen ein und klemmen die Enden mittels Seilklemmen fest, um das Spleißen zu sparen. Haben wir unser Seil mit fünf Runden nach beiden Seiten gespleißt, so werden wir feststellen können, daß die Spleißstelle sich nicht aufzieht.
Stahldraht
Bei der Prüfung von Stahldraht gehen wir genau so vor wie bei Seilen. Wir biegen im Abstand von 150 mm zwei Ösen an Als Einspannvorrichtung benutzen wir die Klemmbacken für Blechproben.
Bild 30.
Bespannungsstoff
Die Prüfung der Stoffestigkeit auf dem Zerreißbock geschieht mittels Vorrichtung nach Bild 30. Gleichzeitig haben wir hierbei Gelegenheit, die Überklebbreite für verschiedene Klebelacke und Spannlache zu bestimmen. Die Klebstelle darf sich nicht vor dem Zerreißen des Stoffes lösen.
III. Die Werkstoffe und ihre Prüfung
1. Stammholz
Aufbau und Eigenschaften des Holzes
Um mit einem Werkstoff gute Arbeit zu leisten, muß man ihn richtig anwenden, verarbeiten und behandeln. Dazu ist man aber nur dann in der Lage, wenn einem die Eigenschaften dieses Werkstoffes bekannt sind. Leider hat der Baustoff Holz so mannigfache Eigenschaften, daß es nicht leicht ist, sie kennenzulernen und richtig zu berücksichtigen. Da das Holz aber für den Segclflugzeugbau der wichtigste Werkstoff ist, bleibt uns nichts anderes übrig, als uns der Mühe zu unterziehen, den Eigenschaften des Holzes nachzugehen und so schließlich doch diesem, unserem Werkstoff seine Geheimnisse abzulauschen.
Die schon erwähnte Mannigfaltigkeit der Eigenschaften des Holzes ist eine Folge des komplizierten Aufbaus dieses vom lebenden Baum geschaffenen Werkstoffs. Wir wollen uns also zunächst mit dem Aufbau des Holzes näher befassen.
Mikroskopischer Aufbau
Das Holz besteht aus einer Vielzahl mikroskopisch kleiner Zellen. Diese sind je nach ihrem Zweck verschieden geformt.
Bei den Nadelhölzern (Bild 31)1), deren Aufbau wir zunächst kennenlcrnen wollen, unterscheidet man zwei Arten von Zellen, die Leitzellen und die Nährzellen. Die Leitzellen geben dem Holz seine Festigkeit. Sie sind lang und schmal, dabei aber dickwandig und an den Enden zugespitzt. Sie sind in Stammrichtung angeordnet, stehen beim aufrechten Stamm also senkrecht. Sie kommen sowohl als reine Festigkeitselemente (dickwandige Hohllascrn) vor, wie auch als Rohren zum Durchleiten von Flüssigkeiten. In letzterem Fall sind sie dünnwandiger und haben einen größeren Hohlquerschnitt. Sie dienen dann außer als Festigkcitselementc auch zur Saftleitung. Daher kommt die Bezeichnung „Leitzellen1’. Die der Saftleitung dienenden Zellen sind ebenfalls an ihren Endspitzen geschlossen. Der Stoffaustausch (Saftdurchtritt) erfolgt durch fensterartige, spaltförmige, ventilähnliche Organe in den Wandungen. Diese Zellen werden auch Gefäße genannt. Im Hirnschnitt (Schnitt quer zur Stammrichtung) erscheinen sie als winzig kleine Löcher (Poren), sofern sie nicht durch abgelagerte Stoffe verstopft sind, was im Kern des Stammes gewöhnlich der Fall ist.
Die Nährzellen, die bei den Nadelhölzern den größten Teil des Holzkörpers bilden, und zwar vor allem im Frühholz (siehe Seite 43 Jahresringe), dienen dem Stoffwechsel und der Nährstoffspeicherung. Sie sind zum größten Teil senkrecht stehende, lange, schlanke Zellen, die sich im Hirnschnitt dadurch von den Leitzellen unterscheiden, daß sie größeren Hohlquerschnitt haben, kastenartig eckig geformt und voneinander nur durch eine dünne Wand getrennt sind. Die waagerecht liegenden Nährzellcn dienen der Saftleitung vom Bast (siche Seite 48) her ins Innere des Stammes. Bezüglich ihrer Festigkeit sind die Nährzellcn unbedeutend. Sie wirken jedoch in geringem Maße stützend, so daß der feste Verband der Leitzcllen (im Spätholz) weniger leicht aus-
*) Die in Bild 31 und 32 gezeigten Mikrophotos von Nadel und Laubholz wurden von der „Bundesanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Reinbek bei Hamburg“ zur Verfügung gestellt.
i 1 IW * ’krüPh°tos von Nadelholz (Fichte). Oben: Hirnschnitt in 7l)tacher Vergrößerung. Unten: Hirnschnitt ac r Vergrößerung. Beide Photos zeigen auf der rechten Seite Spätholz mit seinen dickwandigen, r e eitzellen und auf der linken Seite Frühholz mit seinen dünnwandigen, großporigen Nährzellen.
knicken kann. Außerdem übertragen sie Schubkräfte und schließlich sind es gerade die Nährzellen, die dem Nadelholz seine gute Verleimbarkeit geben; denn sie machen das Holz zu einem hochgradig porösen Stoff, dessen Porosität von mikroskopischer Feinheit ist, gerade richtig also, um dem Leim ein Eindringen in Form von feinsten Verästelungen zu gestatten, wie dies für eine gute Verleimungsfestigkeit notwendig ist (Seite 76). Um so schlechter ist allerdings auch die Verleimbarkeit beim Spätholz, das in der Hauptsache aus Leitzellen besteht, in deren Inneres der Leim nicht eindringen kann, weil die Wandungen zu dick sind. Eher ist es möglich, daß der Leim zwischen ihnen hindurchdringen und sie umfassen kann, um sich so im Spätholz zu verankern. Die Kräfte, welche die Zellen mit ihren Nachbarzellen Zusammenhalten, sind zwar im Vergleich zu den Längskräften (in Zellrichtung, in Faserrichtung) nur klein. Die tangentiale Zugfestigkeit (Bild 41) beträgt bei den Nadelhölzern nur 2—5®/o der Längsfestigkeit. Trotzdem reichen diese die Leitzellen miteinander verbindenden Kräfte aus, den Durchtritt des Leimes zu verhindern, wenn nicht ein hoher Leimdruck vorhanden ist. Die Folge davon sind oftmals schlechte Leimungen, wenn die Leimfläche über größere Bereiche aus Spätholz gebildet wird. Über die Möglichkeiten, um auch im Spätholz eine gute Verleimung zu erreichen, siehe Seite 112, Leimen.
Der helle Frühholzring (Seite 43) besteht in der Hauptsache aus Nährzellen, die an aer Grenze zum Spätholz allmählich in Leitzellen übergehen. Diese sind zunächst noch dünnwandige Zellen mit großen Hohlquerschnitten, werden aber gegen das Spätholz hin immer dickwandiger und enger im Hohlquerschnitt. Dadurch erhält das Spätholz seine große Festigkeit und seine dunklere Färbung.
Festigkeitsmäßig ergibt sich also für die Nadelhölzer folgendes Gesamtbild des Zellenaufbaus: Die schwachen Nährzellen nehmen den größten Raum im Holzkörper ein. Die eigentlichen Festigkcitselemente, die Leitzellen, stehen alle senkrecht, also in Stammrichtung oder „in Faserrichtung“. Daher können quer zur Faserrichtung angreifende Kräfte nur bis zu einer Größe übertragen werden, die der Querfestigkeit der Zellen entspricht, und diese ist besonders bei den dünnwandigen Nährzellen ziemlich gering. Die Folge davon sind: Hohe Festigkeit in Faserrichtung, geringe Festigkeit quer dazu sowie geringe Spaltfestigkeit Die Verleimbarkeit des Nadelholzes ist wegen der zahlreichen dünnwandigen Nährzellen sehr gut.
Die Laubhölzer haben einen etwas anderen Zellenaufbau (Bild 32). Die Hauptmasse des Holzkörpers wird hier von den Stützzellen gebildet, die bei den Hölzern mit großer Festigkeit (Harthölzer) bis 78°/o der Holzmasse bilden. Die Stützzellen sind die Träger der Festigkeit, der sie ausschließlich dienen. Sie haben einen kleineren Querschnitt als die Leitzellen der Nadelhölzer, sind aber ebenfalls lang, schmal und dickwandig. An den Enden sind sie gleichfalls zugespitzt, sind dort aber außerdem auch manchmal mit Widerhaken versehen. Die Stützzellen sind sämtlich in Stammrichtung angeordnet, wie dies auch bei den Leitzellen der Nadelhölzer der Fall ist. Daher ist, wie bei den Nadelhölzern so auch bei den Laubhölzern, die Festigkeit in Längsrichtung weitaus am größten. Während sich aber bei den Nadelhölzern die Festigkeitselemente (Leitzellen) im Spätholz konzentrieren und das weiche Frühholz nur von den schwachen Nährzellen gebildet wird, verteilen sich bei den Laubhölzern die Festigkeitselemente (Stützzellen) fast gleichmäßig über den ganzen Holzquerschnitt. Aus diesem Grunde ist die Querfestigkeit bei den Laubhölzern größer; denn hier fehlen die bei Querbeanspruchung nachteiligen, weichen Frühholzbereiche.
Bild 32. Mikrophotos von Laubholz (Birke). Oben. Hirnschnitt in 20facher Vergrößerung. Unten Hirnschnitt in 70facher Vergrößerung
Beide Photos zeigen etwa senkrecht im Bild verlaufende, leicht gebogene, dunkle Linien. Sie sind die rennlinien zwischen Spätholz und Frühholz und werden durch besonders engporige Stützzellen gebildet, u tS- V°n diesen Linien befindet sich Spätholz mit kleineren Gefäßen und links davon Frühholz mit za Ireicheren und größeren Gefäßen. Die im Bild waagerecht liegenden, dunklen Streifen sind Nährzellen (- arkstrahlen), die im Stamm horizontal (radial) verlaufen. Die Hauptmasse bilden die sehr zahlreichen, •*n Bdd quer durchschnittenen Stützzellen. Das untere Photo zeigt sie etwa in Stedcnadelkopf-Größe
Zur Saftleitung dienen die Gefäße. Das sind Zellen, die im Verhältnis zu den Stützzellen einen sehr großen Querschnitt haben, der außerdem hohl ist, um den Saft durchzulassen. Ihre Wandung ist im Vergleich zu ihrem Hohlquerschnitt recht dünn, so daß sic festigkeitsmäßig eine Schwächung bedeuten. Das Frühholz hat besonders großporige Gefäße mit geringer Wandstärke, während sie im Spätholz kleiner im Durchmesser und dickwandiger sind. Aus diesem Grunde hat das Frühholz eine etwas geringere Festigkeit als das Spätholz. Es gibt Laubhölzer, bei denen der Übergang vom großporigen Frühholz zum engporigen, festeren Spätholz plötzlich erfolgt. Sie heißen ,,r i n g p o r i g“ (z. B. Esche, Eiche). Die anderen Laubhölzer mit allmählichem Wechsel heißen ^zerstreut-porig“ (z. B. Rotbuche, Linde, Pappel). Zerstreutporiges Holz hat bei gleichem Raum-einheitsgewicht und gleicher Feuchtigkeit eine größere Festigkeit als ringporiges. Über den Einfluß der Gefäße bei der Entstehung des Druckbruchs siehe Seite 54, Druckfestigkeit.
Die Nährzellen sind bei den Laubhölzern nicht so zahlreich. Bei manchen Holzarten sind sie fast nur um die Gefäße herum angeordnet, sowie als M a r k s t r a h 1 e n. Das sind waagerecht vom Bast her nach innen verlaufende Reihen von Nährzellen, die der Saftzufuhr ins Innere des Stammes dienen. Die Markstrahlen sind im Radialschnitt (Längsschnitt, der durch die Mittelachse des Stammes geht) gut sichtbar und bilden dort mehr oder weniger glänzende, auch ,.Spiegel“ genannte Querstreifen (besonders bei Eiche).
Festigkeitsmäßig ergibt sich für die Laubhölzer folgendes Gesamtbild des Zellenaufbaus: Die über den ganzen Holzquerschnitt fast gleichmäßig verteilte große Anzahl fester Stützzellen, die alle in Stammrichtung (Längsrichtung) angeordnet sind, hat zur Folge, daß auch bei den Laubhölzern die Längsfestigkeit bedeutend größer ist als die Querfestigkeit. Der Unterschied ist aber nicht so kraß wie bei den Nadelhölzern; denn da die Stützzellen sich über den ganzen Quersdmitt verteilen, fehlen bei den Laubhölzern die weichen Schichten, die bei den Nadelhölzern ausschließlich aus den schwachen Nährzellen gebildet werden (Frühholzringe). Auch die Spaltfestigkeit ist bei den Laubhölzern bedeutend größer. Dafür haben sie aber auch eine geringere Längsfestigkeit (bezogen auf das Gewicht) als die Nadelhölzer. Man sagt: Sie haben eine kleinere Reißlänge (Seite 53). Das ist auch der Grund, warum wir für Holm- und Rumpfgurte, die fast nur in Längsrichtung liegende Beanspruchung haben, am besten Kiefer verwenden, also ein Nadelholz, während sich für Sperrholz, das ja in allen Richtungen beansprucht werden soll, besser ein homogeneres Holz, also ein Laubholz eignet (Birke, Buche). Auch in anderen Fällen, in denen die beanspruchenden Kräfte aus verschiedenen Richtungen kommen, ist Laubholz vorzuziehen (z. B. aus dem vollen geschnittene Rippen).
Die Verleimbarkeit ist bei den weichen Laubholzsorten (Linde, Pappel) sehr gut. Bei den Harthölzern (Buche, Esche), deren Gefüge aus Stützzellcn ziemlich fest ist, findet der Leim weit weniger und engere Kanäle, in die er eindringen kann. Die Folge ist: Beim Verleimen werden höhere Leimdriicke benötigt als bei den weichen Nadel- und Laubholzarten, weil die zähflüssige Leimmasse in engere Kanäle hineingepreßt werden muß. Wenn der Leimdruck ausreichend ist. wird bei den harten Laubholzsorten aber auch eine höhere Verleimungsfestigkeit erreicht; denn das, was der Leim dann gefaßt hat, ist ein festes Gefüge von Stützzellen und nicht, wie bei den weichen Frühholzstellen der Nadelhölzer, ein zwar leicht zu durchdringender, dafür aber auch nicht besonders fester Stoff.
Submikroskopischer Aufbau
Das tragende Gerüst der Zellen und damit auch des ganzen Werkstoffs Holz bilden d e Wände der Zellen. Diese sind aus Zellulose, einem Stoff, der aus feinsten Fasern 'Fibrillen) zusammengesetzt ist, die selbst wieder aus submikroskopisch kleinen Kristal-liten. den sogenannten Zellulose-Mizellen, aufgebaut sind. Die Mizelle sind 0,000 05 bis 0,0001 mm lang und 0,000 005 mm dick. Sie sind also so klein, daß man sie mit einem Lichtmikroskop nicht mehr sehen kann (daher: submikroskopisch = untermikroskopisch). Sie haben die Form kleiner Fädchen, die 10 bis 20mal so lang wie dick sind und die alle parallel zueinander liegen und etwa in gleicher Richtung wie die Faser, zu der sie gehören. Die Folge dieser fädchenartigen Form der Mizelle ist eine gute Verschiebbarkeit derselben gegeneinander unter der Einwirkung äußerer Kräfte, ohne daß dabei eine völlige Trennung., also ein Bruch eintritt. Das bedeutet also gute Elastizität, vollständige Rückkehr in die ursprüngliche Form nach starker Verformung.
Allerdings ist die Elastizität des Holzes sehr stark zeitabhängig, d. h. völlige Rückkehr in die ursprüngliche Form tritt nur dann ein, wenn die verformende Belastung nur kurze Zeit wirksam war. Dagegen erleidet Holz eine starke bleibende Verformung, wenn cs einer lange Zeit anhaltenden (tagelang, wochenlang), ständig in gleicher Richtung wirkenden Belastung ausgesetzt wird. Deshalb ist bei Flugzeugen mit großer Spannweite, die in der Halle abgestellt sind, eine Abstützung der Flügelenden notwendig. Sonst lassen sie bald die Flügel hängen. Bei Flügelholmen aus Metall wäre das nicht nötig. Je größer die Feuchtigkeit des Holzes ist, desto stärker ist diese Erscheinung. Noch mehr nimmt sie zu, wenn das Holz höheren Temperaturen ausgesetzt wird. Diese Tatsache macht man sich überall dort zunutze, wo man bleibende Verformung absichtlich erreichen will, also bei der Herstellung gebogener Hölzer. Wo starkes Durchfeuchten allein nicht genügt, hilft Kochen oder Dämpfen.
Aus der außerordentlichen Kleinheit der Zellulose-Mizelle resultiert ferner die sehr große innere Oberfläche der Zellulose. Die Mizelle eines Kubikzentimeters Zellulose haben zusammen eine Gcsaiutoberfläche von bis zu 500 Quadratmetern (je nach Holzart). Da die Kristalliten gierig Wasser ansaugen, auch Feuchtigkeit aus der Luft, das sich zwischen die Fugen setzt, welche die einzelnen Kristalliten voneinander trennen, kann die Zellulose wegen ihrer großen inneren Oberfläche (Fugenfläche) beträchtliche Mengen Wasser in sich aufnehmen. Holz ist deshalb stark hygroskopisch. Die Wasseraufnahme hat zur Folge, daß das Holz quillt; denn die Wassermolcküle treiben die Mizelle etwas auseinander. Beim Wiederaustrocknen seines Zellulosegerüstes schwindet das Holz wieder.
Aus der länglichen, fädchenartigen Form der Mizelle erklärt sich auch der große Unterschied in den Quell- und Schwindmaßen je nach der Richtung bezogen auf die Stammachse, in der das Quellen und Schwinden gemessen wird. Wir unterscheiden die Richtungen:
axial = parallel zur Stammachse (längs, in Faserrichtung).
radial = senkrecht auf der Stammachse stehend (quer, senkrecht zur Faserrichtung),
tangential = senkrecht zur Stammachsc, aber im Abstand an ihr vorbeigehend als Tangente eines der Jahresringe (quer, senkrecht zur Faserrichtung).
Entsprechend unterscheiden wir auch axiale, radiale und tangentiale Schwindmaße (Bild 33).
Infolge der länglichen Fädchenform der Zellulose-Mizelle wird der weitaus größte leil der inneren Oberfläche der Zellulose durch die langen Längsseiten der Mizelle gebildet, deren Oberfläche bedeutend größer ist als die der Stirnseiten an den Enden der Fädchen. Das Schwinden erfolgt quer zur Fugenoberfläche, ist also quer zur Längsrichtung der Mizelle viel stärker als in Längsrichtung. Daraus ergibt sich, daß auch die Zellen quer zu ihrer Längsrichtung viel stärker schwinden als längs; denn die Mizelle liegen etwa in Zellrichtung.
Bei der Erläuterung des mikroskopischen /Xufbaus haben wir gesehen, daß die überwiegende Mehrzahl der Zellen axial gerichtet ist und nur eine kleine Anzahl radial (nur einige Nährzellen), während cs tangential gerichtete gar nicht gibt. Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß die Schwindmaße der drei Richtungen sich etwa umgekehrt
Bild 33. Meßrichtungen für Schwinden und Quellen des Holzes
n jagen auftreten, welche Rißbildung sowie Werfen bei Bohlen und Brettern
verhalten müssen wie Anzahl und Wandstärke der Zellen, die in diesen Richtungen liegen. Die Schwindmaßc sind also am kleinsten in axialer Richtung (weitaus überwiegende Zellrichtung). Bedeutend größer sind sic in radialer Richtung (kleine Anzahl von Zellen in dieser Richtung) und am größten in tangentialer Richtung (keine Zellen in dieser Richtung). Als ungefährer Mittelwert für das Verhältnis der Schwindmaße in den einzelnen Richtungen zueinander gilt:
axial ; radial : tangential = 1 : 13 : 23
Der Unterschied in den Schwindmaßen radial und tangential zu den Jahresringen hat Werfen und Reißen beim Trocknen des Holzes zur Folge. Wären diese Schwindmaße gleich, wie das bei einem homogenen Stoff der Fall ist, so würden Durchmesser und Umfang im gleichen Verhältnis schwinden. Es würden keine Span-beim Stamm und bei starken Balken (Bild 34) (Bild 34/35) zur Folge haben.
Bild 34. Schwinden mit Rißbildung und Werfen bei starken Balken
Legt man zur Vereinfachung die Schwindmaße der beiden senkrecht zur Längsachse, also senkrecht zur Faserrichtung liegenden Richtungen (radial und tangential) zu einem Mittelwert zusammen, so ergibt sich als ungefährer Mittelwert für Quellung und Schwund: „In Faserrichtung“ zu „senkrecht zur Faserrichtung“ = 1 : 18.
Beim Austrocknen vom nassen, feuchtigkeitsgesättigten Zustand bis zum lufttrockenen Zustand (15% Feuchtigkeitsgehalt) schwinden die einzelnen Holzarten senkrecht zur
Bild 35. Bohlen und Breiter werfen sich durch
Schwund. Nur das Kernbreit wirft sich nicht
Faserrichtung im Mittel etwa: Kiefer 5,8%, Fichte 5,7%, Tanne 5.7%. Rotbuche 8.8%, Esche 6,5%, Linde 7.3%, Pappel 6,8%.
Bei Zunahme seines Feuchtigkeitsgehalts quillt das Holz wieder, und zwar so lange, bis sein Zcllulosegerüst mit Feuchtigkeit gesättigt ist Das ist bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 28—30% der Fall. An diesem sogenannten „Fasersättigungspunkt“ wird die Grenze der hygroskopischen Feuchtigkeit erreicht, also die Grenze der Feuchtigkeitsaufnahme, die durch Molekularkräfte der Zellulose-Mizelle bewirkt wird. Bei weiterer Feuchtigkeitsaufnahme (im Wasser liegendes Holz) nehmen die Zellwände nichts mehr auf. Statt dessen saugen nun die Hohlräume der Zellen infolge ihrer Kapillarität das Wasser auf. wie es auch ein Schwamm tut. Diese dann noch aufgenommene Feuchtigkeit, die sogenannte Grobfeuchtigkeit, hat keinen Einfluß mehr auf Quellen und Schwinden und auch nicht auf die Festigkeit des Holzes (siehe unten).
Auch die Festigkeit des Holzes ändert sich mit der hygroskopischen Feuchtigkeit. Die Wassermoleküle, die zwischen die Fugen der Zellulose-Mizelle eingesaugt werden, treiben die Kristalliten etwas auseinander. Dadurch vermindern sich die Kohäsionskräfte, die ja die Ursache für die Festigkeit sind. Infolgedessen nimmt diese entsprechend ab
In dem Bereich von 0 bis 30% Feuchtigkeit ändert sich die Festigkeit des Holzes mit der Feuchtigkeit. Zwischen 5% und 20% Feuchtigkeit nimmt die Festigkeit mit zuneh
mender Feuchtigkeit etwa linear ab, also im gleichen Verhältnis. In diesem Bereich beträgt bei 1% Feuchtigkeitszunahme die Abnahme der Festigkeit durchschnittlich ungefähr:
Druckfestigkeit 5%
Zugfestigkeit 3%
Biegefestigkeit 4%
Schub- und Drehfestigkeit 3%
Scherfestigkeit Elastizitätsmodul
Brinellhärte (Hirnholz)
Brinellhärte (Langholz)
3%
1,8%
3%
2,5%
Die Maximalwerte liegen noch etwas höher. Sie betragen z. B. bei der Druckfestigkeit 6 bis 7%. Der Festigkeitshöchstwert wird im Darrzustand (0% Feuchtigkeit) erreicht, der niedrigste bei 28—30% Feuchtigkeit (Fasersättigungspunkt). Von dort ab bleibt die Festigkeit auch bei weiter zunehmender Feuchtigkeit (Grobfeuchtigkeit) konstant.
Schnitte
Durchschncidet man den Stamm quer zu seiner Längsachse, also so, wie dies beim Fällendes Baumes geschieht, so zeigt sich der sogenannte Hirnschnitt (Bild 36). Schneidet man den Stamm der Länge nach auf, aber so, daß die Schnittebene durch die Längsachse des Stammes geht, so erhält man den Radialschnitt (Bild 37). Alle anderen Längsschnitte, welche die Längsachse des Stammes nicht treffen, sondern seitlich an ihr vorbeigehen, heißen Tangentialschnitte (Bild 38). Die Schnitte, welche
Bild 36 Hirnschnitt
Bild 37. Radialschnitt
die Gattersäge beim Aufschneiden des Stammes enstehen läßt, sind Tangentialschnitte. Nur der mittlere ist. wenn er genau durch die Mitte des Stammes geht, ein Radialschnitt.
Bild 3S. Tangentialschnitt
Jahresringe
Der Hirnschnitt zeigt auf seiner ganzen Fläche konzentrisch um die Stammachse als Mittelpunkt angeordnete kreisähnliche Linien von dunklerer Färbung. Diese auf dem helleren Untergrund deutlich sich abzeichnenden Linien heißen Spätholzringe. Der zwischen je zwei solchen Ringen liegende hellere Untergrund heißt Frühholzri n g. Je ein Frühholz- und ein Spätholzring bilden zusammen einen J ahresring. so genannt, weil der Baum in jedem Jahr einen neuen Jahresring ansetzt, und zwar im Frühling das schneller wachsende, weichere Frühholz, im Sommer und Herbst das meistens schmalere, aber festere Spätholz. Man kann das Alter des Baumes an seinen Jahresringen abzählen. Ferner kann man auch die Festigkeit des Holzes ungefähr nach der Breite der Jahresringe abschätzen (Seite 48). und das ist etwas sehr Wichtiges bei der Auswahl unseres Holzes.
Raumeinheitsgewicht
Bei Stoffen mit ungleichmäßiger Dichte, z. B. porösen Stoffen wie Holz, nennt man das Gewicht der Raumcinheit (1 cm3, 1 dm3 usw.) das .,Raumeinheitsgewicht" oder die ,R oh wiebte“ und mißt es in g/cm3. Bei Stoffen mit gleichmäßiger Dichte (homogene Stoffe) sagt man statt dessen „W i c h t e“ oder auch (früher) „spezifisches Gewicht“. Das Raumcinheitsgewicht des Holzes beträgt bei 15% Feuchtigkeit im Mittel bei
Kiefer 0,56 g/cm3
Fichte 0,48 g/cm
0,45 g/cm3
Rotbuche 0,78 g/cm3
Birke 0,65 g/cm3
Esche 0,68 g/cm3
Hickory 0,80 g/cm3
Linde 0,55 g/cm3
Pappel 0,45g/cm!
Das Material der Zellwände, die Zellulose, ist bedeutend schwerer. Es hat eine Wichte von 1,50 g/cm3, ist also 50% schwerer als Wasser. Nur durch seine Porosität bekommt das Holz ein Raumeinheitsgewicht, das kleiner ist als l g/cm3, also kleiner als die Wichte des Wassers. Voraussetzung ist aber, daß sich in den Hohlräumen des Holzes (Poren) Luft befindet. Holz, das sich durch langes Lagern unter Wasser vollgesogen hat mit Wasser, ist schwerer als dieses und schwimmt nicht mehr.
Infolge der Abhängigkeit des Raumeinheitsgewichts vom Feuchtigkeitsgehalt des Holzes ist ein Vergleich der Raumeinheitsgewichte verschiedener Hölzer nur dann möglich, wenn es sich um Holz von gleicher Feuchtigkeit handelt oder wenn die Gewichte vor dem Vergleich auf einen einheitlichen Feuchtigkeitsgehalt umgerechnet wurden. Dazu dient die folgende Tabelle:
Raumeinheitsgewicht des Holzes in g/cm3 in Abhängigkeit von seinem Feuchtigkeitsgehalt
Feuchtigkeitsgehalt in Prozent
0 5 10 15 20 25 30 40 50 70 100 150 200 250 300 450
0,20 0,30 0,40 0,50 0.60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1.40 0.21 0.31 0,41 0,51 0,61 0,71 0,81 0,91 1,01 1,10 1.20 1,30 1,39 0.22 0,32 0,42 0,53 0,63 0,73 0,82 0,92 1,02 1,11 1,20 1,29 1,38 0.22 0,33 0,44 0,54 0,64 0,74 0,84 0,93 1.02 1.11 1,20 1,28 1,37 0,23 0,34 0,45 0,55 0,66 0,75 0,85 0,94 1,03 1,11 1,20 1,28 1,36 0,24 0,35 0.47 0,57 0.67 0,77 0,86 0,95 1,03 1,12 1,20 1,28 1,35 0,25 0,37 0,48 0,58 0,69 0,78 0,88 0,97 1,05 1,13 1,21 1,29 1,36 0.27 0.39 0,51 0,62 0,73 0,83 0,93 1.02 1,11 1,19 1,27 1,35 1,39 0.29 0,42 0,54 0,66 0,78 0,89 0,98 1,08 1,18 1,26 1,35 0,32 0,47 0,61 0,75 0.88 1,00 1,11 1,22 0.38 0,55 0,72 0,88 1,03 1,17 0,47 0,70 0,90 1,10 0.56 0.82 1.07 0.65 0,97 0.75 1,10 1,04
Man vergleicht die auf 0% Feuchtigkeit (Darrzustand) oder die auf 15% Feuchtigkeit (lufttrockener Zustand) umgerechneten Werte. Die letzteren sind vorzuziehen, da die meisten Tabellenwerte in Büchern usw. für diesen Feuchtigkeitsgehalt angegeben sind. Haben wir z. B. bei einer Kiefcrnholzprobe ein Raumeinheitsgewicht von 0,62 g/cm8 gewogen und einen Feuchtigkeitsgehalt von 40% festgestellt, so hat unser Holz im lufttrockenen Zustand (15% Feuchtigkeit) ein Raumeinheitsgewicht von 0,54 g/cm8 (siehe fettgedruckte Zahlen in der Tabelle), also nur 87% des Gewichts bei 40% Feuchtigkeit. Es ist also nicht zu schwer, wie das zuerst den Anschein hatte. Es ist nur zu feucht und würde uns Schwierigkeiten bereiten, wollten wir es in so feuchtem Zustand verarbeiten.
Vergleicht man nun Hölzer bei gleicher Feuchtigkeit, so zeigen sich selbstverständlich große Unterschiede im Raumeinheitsgewicht und in der Festigkeit. Es zeigt sich aber auch deutlich die Tendenz, daß Hölzer mit größerem Raumeinheitsgewicht auch größere Festigkeit haben Trotzdem ist es nicht möglich, allgemein bei Holz die Festigkeit in eindeutige Beziehung zum Raumeinheitsgewicht zu bringen. Es treten besonders dann
Unstimmigkeiten dabei auf, wenn Nadel- und Laubhölzer miteinander verglichen werden. Anders ist es dagegen, wenn man nur Holz von gleicher Feuchtigkeit und außerdem gleicher Holzart vergleicht, z. B. Kiefernholz von 15% Feuchtigkeit mit anderem Kiefernholz von gleicher Feuchtigkeit. In diesem Fall zeigt sich deutlich die Abhängigkeit der Festigkeit vom Raumeinheitsgewicht. Drude-, Zug-und Biegefestigkeit, sowie auch der Elastizitätsmodul wachsen dann ungefähr verhältnisgleich mit dem Raumeinheitsgewicht. Das kommt daher, weil die Zunahme des Gewichts durch ein stärkeres Zelluloscgcrüst verursacht wird, und dieses hat in ähnlichem Maße eine Zunahme der Festigkeit zur Folge.
Genau stimmt das allerdings nicht; denn die Festigkeit des Holzes wird nicht allein durch die Menge des tragenden Zellwandmaterials bestimmt, sondern auch durch dessen festigkeitsmäßige Qualität. So kann z. B. durch zu schnelles Trocknen des Holzes die Güte des Traggerüstes erheblich beeinträchtigt werden. Umgekehrt nimmt die Festigkeit zu mit der Dauer der Lagerung des Holzes innerhalb jeder Feuchtigkeitsstufe (Vergleich von Holz gleicher Feuchtigkeit). Die Druckfestigkeit steigt innerhalb von 5 Jahren Lagerung um 15 bis 35% (je nach Holzart), und zwar ohne Berücksichtigung der Festigkeitszunahme durch das Trocknen des Holzes während der Lagerung. Frisch gefälltes und dann künstlich getrocknetes Holz ist daher für unsere Zwecke weniger geeignet, weil es wegen seiner zu kurzen Lagerung meistens eine zu niedrige Festigkeit hat im Verhältnis zu seinem Gewicht. Wir brauchen Holz, das jahrelang an der Luft getrocknet ist. Ein künstliches Nachtrocknen, um die erforderliche Feuchtigkeit von 12 bis 14% zu erreichen, schadet allerdings nichts, wenn es langsam, also bei mäßiger Temperatur erfolgt (Seite 62).
Ermittlung des Feuchtigkeitsgehalts
Das Holz, das wir verarbeiten, soll 12 bis 14°/o Feuchtigkeit haben. Die exakteste Ermittlung der Feuchtigkeit ist die mittels Darren des Holzes. Sie geschieht auf folgende Weise: Man schneidet ungefähr 160 g Holz in Form von 5 bis 10 mm dicken Scheiben mit Faserrichtung in Riditung der Scheibcndicke (alle Fasern sind also 5 bis 10 mm lang). Die Scheiben dürfen nicht von einem schon lange Zeit abgeschnittenen und daher stärker ausgetrockneten Ende der Bohle geschnitten werden. Zum Schneiden der Scheiben ist eine scharfe und gut geschränkte Säge zu verwenden, damit das Holz an der Schnittstelle keine Feuchtigkeit verliert (durch Reibungswärme). Dann müssen die Scheiben sorgfältig abgebürstet werden, um alle Teile zu entfernen, die sich später beim Darren lösen und verlorengehen könnten, wodurch das Versuchsergebnis fehlerhaft würde (Sägemehl, lose hängende Splitter)
Nach dem Wiegen der Probe (Feuchtgewicht) wird diese in einem gut gelüfteten 1 rockenschrank bei 100°—103° getrocknet und dann so oft gewogen und wieder weitergetrocknet, bis das Gewicht gleich bleibt. Das Gewicht, das sich nicht mehr durch weiteres Trocknen verringern läßt, ist das Darrgewicht (Gewicht bei 00/o Feuchtigkeit). Nun wird der Feuchtigkeitsgehalt in Prozent nach folgender Formel errechnet;
Feuchtigkeitsgehalt = (Feuchtgewicht minus Darrgewicht) X 100
(bezogen auf Darrgewicht) Darrgewicht
Für eine genaue Feuchtigkeitsbestimmung ist es notwendig, daß die oben angegebene Trockentemperatur von 100° bis 103° eingehalten wird. Bei niedrigerer Temperatur dauert das Darren zu lange und es wird keine vollständige Austrocknung erreicht, so daß der ermittelte Feuchtigkeitsgehalt kleiner ist als der tatsächliche. Bei höherer Temperatur werden außer dem Wasser noch weitere im Holz enthaltene, leicht flüchtige Stoffe zur Verdunstung gebracht, so daß das ermittelte Ergebnis zu hoch ist. Das Darren dauert mindestens 30 Stunden. Wenn wir keinen zum Darren von Holzproben geeigneten Trockenschrank zur Verfügung haben (es empfiehlt sich, nach einem solchen Ausschau zu halten), müssen wir schon einigen Aufwand machen, indem wir uns selbst aus einem Elektrokocher, einem Thermometer und einigen starken Brettern eine Trockenkiste mit gut regulierbarer Ventilation bauen. Andernfalls werden die Ergebnisse unserer Feuchtigkeitsbestimmung ungenau und besonders für die Umrechnung bei der Festigkeitsprüfung zu unzuverlässig, so daß unsere ganze Festigkeitsprüfung nicht stimmt (Seite 28).
Auch beim Wiegen der Proben (Feuchtgewicht und Darrgewicht) müssen wir eine bestimmte Genauigkeit einhalten. Am besten ist die Verwendung einer Präzisionswaage, wie sie in Laboratorien und Apotheken gebraucht wird. Diese hat die für eine genaue Feuchtigkeitsbestimmung erforderliche Anzeigegenauigkeit von O,l°/o, d. h. bei einem Gewicht von 100 g beträgt der Fehler der Anzeige maximal + 0,05 g. Bei einer solchen Waage ist der Fehler, der durch das Wiegen in die Feuchtigkeitsbestimmung hineinkommt, maximal 0,1% Feuchtigkeitsgehalt. Eine Briefwaage ist für diesen Zweck nur dann geeignet, wenn es sich um eine sehr gute und präzise Waage handelt.
Es gibt auch elektrische Meßgeräte für die Messung der Holzfeuchtigkeit. Diese zeigen den Feuchtigkeitsgehalt sofort an, also ohne Entnahme von Proben und stundenlanges Darren derselben. Leider haben diese Geräte aber einen großen Nachteil. Ihre Anzeige ist für unsere Zwecke zu ungenau, wenn sic in der Weise benutzt werden, wie es von den Herstellern solcher Geräte beabsichtigt ist, nämlich zur Messung an nahezu beliebig geformten Holzstücken (Bohlen, Brettern oder auch Fertigteilen) von beliebiger Holzart.
Am besten arbeiten die elektrischen Meßgeräte, die den elektrischen Widerstand des Holzes messen, dessen Größe sich ja mit dem Feuchtigkeitsgehalt ändert. Der Fehler in der Messung entsteht hauptsächlich dadurch, daß der elektrische Widerstand sich nicht allein mit der Feuchtigkeit ändert, sondern in geringem Maße auch mit der Temperatur und der Dicke des Holzes (Bohlendickc, Brettdicke) sowie mit der Rauhigkeit der Holzoberfläche. Auch ändern sich die Werte mit der Holzart. Der Fehler beträgt im Durchschnitt 2%, kann aber bis zu 4% Holzfeuchtigkeit ansteigen.
Es gibt nun eine Möglichkeit, die oben aufgezählten wesentlichsten Fehlerquellen auszuschalten, indem wir nämlich stets gleichgeformte Holzstücke von gleicher Holzart und mit gleicher Oberflächenrauhigkeit bei gleicher Temperatur vermessen. Wir verzichten dann darauf, an einer beliebig dicken Bohle oder einem Brett zu messen, sondern schneiden ein Holzstück von einer ganz bestimmten Form aus unserer Bohle heraus. Bei Festigkeitsversuchen ist das kein großer Mehraufwand, da wir die Festigkeitsproben ja ohnehin herausschneiden müssen. Wir können es sogar so einrichten, daß das Probestück für die Feuchtigkeitsmessung anschließend an diese als Rohling für die Festigkeitsproben dient. Gleiche Oberfläche und etwa gleiche Temperatur beim
Messen lassen sich auch ohne großen Aufwand erreichen. Wir müssen nun unser Gerät für eine bestimmte Holzart, z. B. Kiefer, eichen, indem wir solche Messungen an verschieden feuchten Stüdten sorgfältig durchführen und gleichzeitig Kontrollversuche durch Darren machen oder machen lassen. Nach den Ergebnissen können wir dann eine Fehlerkurve aufzeichnen, die uns angibt, wieviel Prozent Feuchtigkeitsgehalt jeweils dem vom Meßgerät angezeigten Wert zu addieren oder subtrahieren sind (der Fehler ist bei verschiedener Feuchtigkeit verschieden groß). Noch besser ist es selbstverständlich, wenn wir ein Meßgerät bekommen können, das bereits vom Hersteller in dieser Weise geeicht wurde. Es wäre zu begrüßen, wenn derartige Meßgeräte von den übergeordneten Stellen, z .B. den Landesverbänden, beschafft und den einzelnen Vereinen im Bedarfsfall zugänglich gemacht würden.
Einteilung des Stammquerschnittes
Der Hirnschnitt (Schnitt senkrecht zur Stammachse) zeigt verschiedene Bereiche, die durch den Verholzungsprozeß (Verkernung) verursacht werden und an einer unterschiedlichen Färbung kenntlich sind. Im Inneren des Stammes liegt bei vielen Holzarten, so auch z. B. bei der Kiefer, ein dunkler gefärbter Bereich, der Kern, in dessen Mitte sich das Mark oder Herz befindet (Bild 39). Bei der Kiefer beträgt der Kerndurchmesser ungefähr ein Drittel des ganzen Stammdurchmessers. Der Kern entsteht durch Austrocknen und Ablagern von Harz, Gerbstoff und Holzgummi in den Zellen des Holzes.
Konzentrisch um den Kern liegt ein bei den einzelnen Holzarten verschieden breiter Bereich mit hellerer Färbung, der Splint. Hier ist das Holz noch nicht ausgetrocknet,
Bild 39. Einteilung des Stammquersdinittes
sondern saftführend. Das Splintholz ist elastischer als das Kernholz. Solche Bäume, deren Stamm Kern und Splint hat, nennt man Kernbäume. Zu ihnen gehören Kiefer, Lärche, Hickorybaum.
Außen schließt sich an den Splint die Kambium- oder Zuwachsschicht an, von der die Neubildung des Holzes ausgeht. Hier entsteht nach innen der gerade in Bildung begriffene Jahresring, während nach außen Bast abgesetzt wird. Der Bast ist die am meisten saftführende Schicht. In ihr erfolgt das Steigen des Saftes, und von hier aus wird er waagerecht durch die Markstrahlen ins Innere des Stammes geleitet. Den äußeren Abschluß des Stammes bildet die Rinde oder Borke.
Bei manchen Holzarten erfolgt keine Verkernung im Innern des Stammes. Dieser besteht dann nur oder fast nur aus saftführendem Splintholz. Solche Bäume nennt man Splintbäume. Hierzu gehören Birke und Pappel. Bei anderen liegt zwischen Kern und Splint ein Bereich, der kaum dunkler gefärbt ist als der Splint, aber fast so trocken ist wie der Kern. Dieser Bereich heißt Reifholzschicht, und Bäume dieser Art nennt man Reifholzkernbäume. Hierzu gehört die Esche. Schließlich gibt es noch Bäume mit Rcifholz an Stelle des Kerns. Um das in der Mitte befindliche Reifholz legt sich hier konzentrisch der Splint. Solche Bäume heißen Reifholzbäume. Hierzu gehören Fichte, Tanne, Rotbuche, Linde.
Wichtig für uns ist zu wissen, welcher Bereich bei den einzelnen Holzarten das für unsere Zwecke geeignetste Holz liefert Bei der Kiefer (Kernbaum) hat das Kernholz die größte Druckfestigkeit und daher auch Biegefestigkeit. Trotzdem verwenden wir es nicht, weil es schwerer ist und außerdem oft wegen seines hohen Harzgehaltes eine geringere Porosität hat als das Splintholz und daher schlechtere Leimungen ergibt. Wir verwenden bei der Kiefer also ausschließlich das Splintholz.
Bei den Reifholzbäumen, Fichte. Tanne, Rotbuche und Linde, sind sowohl Splint als auch Reifholz zu verwenden. Werden Fichte oder Tanne zwecks Gewichtsersparnis an Stelle von Kiefer verwendet (nur wenn in der Zeichnung so angegeben), z. B. für Leitwerksrippen, so ist das etwas leichtere Splintholz vorzuziehen.
Vom Eschenholz (Reifholzkernbaum) verwenden wir in allen den Fällen, wo es uns auf eine möglichst große Elastizität ankommt (z. B. für die Kufe) am besten nur das Splintholz. Für andere Zwecke, wo es nicht auf Elastizität, sondern nur auf Härte ankommt, sind auch das Reifholz und der besonders harte Kern verwendbar.
Für das Hickoryholz (Kernbaum) gilt das Entsprechende wie bei Esche. Auch dieses Holz wird hauptsächlich für Kufen verwendet, und hierfür ist das Splintholz am geeignetsten.
Festigkeit
Abschätzung der Festigkeit nach den Jahresringen
Diese ermöglicht uns eine allgemeine, ungefähre Beurteilung der Holzqualität und ist daher ein sehr nützliches Hilfsmittel für die richtige Auswahl des Holzes. Bei den Nadelhölzern ist das Spätholz der hauptsächliche Träger der Festigkeit. Das weiche, poröse Frühholz hat nur sehr geringe Festigkeit (Seite 34 und 51). Die Festigkeit ist daher bei den Nadelhölzern um so größer, je mehr Spätholz vorhanden ist, je günstiger also das Verhältnis von Spätholz zu Frühholz ist. Bei den Laubhölzern
ist zwar auch das Spätholz mit seinen kleineren Gefäßen das festere; aber der Unterschied gegenüber dem Frühholz ist viel kleiner, besonders bei zerstreutporigem Holz. Aus diesem Grunde ist die Abschätzung der Festigkeit hier weniger gut möglich als bei den Nadelhölzern.
Die Jahresringbreiten sind nicht nur bei den verschiedenen Holzarten unterschiedlich, sondern auch bei den einzelnen Bäumen der gleichen Holzart. Sie wechseln sogar inner halb eines Stammquerschnittes. Das kommt daher, weil das Wachstum nicht nur in verschiedenen Gegenden, sondern auch am gleichen Ort von Jahr zu Jahr unterschiedlich sein kann. Trockene Jahre und kühlere Jahre ergeben schmalere Jahresringe mit besserem Verhältnis von Spätholzbreitc zu Frühholzbreite. Aus diesem Grunde haben die polnische und die ostpreußische Kiefer besonders hohe Festigkeit. Sie haben ungünstige Lebensbedingungcn. Dagegen hat Nadelholz, das unter günstigeren Bedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur, Sonneneinstrahlung, Nährstoffe im Boden) gewachsen ist, breitere Jahresringe, wobei es vor allem das weiche Frühholz ist, das sich breit macht, während die Spätholzringe, die dem Holz seine Festigkeit geben, verhältnismäßig schmal sind. Bei Nadelholz deutet das auf geringere Festigkeit hin. Jahresringbreiten von l bis 2 mm (5—10 Jahresringe je cm) sind bei Kiefer meistens ein Zeichen für große Festigkeit. Breiten von mehr als 3 mm (3 Jahresringe und weniger je cm) ein Zeichen für geringe Festigkeit (Bild 40). Aber das gilt nur ungefähr: denn maßgebend für die
gut
schlecht
gut schlecht
Bild 40. Anzahl der Jahresringe je Zentimeter
Festigkeit ist eigentlich das Verhältnis von Spätholzbreite zu Frühholzbreite, das sich bei Kiefer mit hoher Festigkeit dem Wert 1 : 1 nähert. Aber dieses Verhältnis ist schwierig zu messen und abzuschätzen, jedenfalls bedeutend schwieriger als die Jahresringbreite oder, was dasselbe ist, die Anzahl der Jahresringe pro cm. Darum beurteilt man Holz am leichtesten hiernach, wenn das auch nicht ganz so zuverlässig ist, wie die Beurteilung nach dem Verhältnis von Spätholzbreite zu Frühholzbreite.
Bei kleineren Querschnitten (dünne Leisten) ist die Verwendung von Holz mit eng liegenden Jahresringen besonders wichtig, weil solche Leisten sonst überall dort schwache Stellen aufweisen würden, wo das weiche Frühholz im Querschnitt zufällig einen zu großen Anteil hätte. Die Prüfstelle schreibt daher für die Jahresringdichte bei Vollholzquerschnitten folgendes vor:
Unabhängig von den Forderungen eines Festigkeitsnachweises für das Holz durch Bruchproben müssen Vollholzquerschnitte aus Nadelhölzern bezüglich der Dichte der Jahresringe die nachstehenden Forderungen erfüllen:
1. Mindestens 3 Jahresringe pro 1 cm in radialer Richtung gemessen.
2. Mindestens 3 Jahresringe im gesamten Querschnitt, wenn dieser weniger als 1 cm2 Querschnittsfläche hat.
Für sehr kleine Querschnitte genügt eine Jahresringdichte von 6 pro 1 cm, auch wenn der Querschnitt dann nicht mehr 3 Jahresringe enthält.
Bei den Laubhölzern ist die Festigkeitsbeurteilung nach den Jahresringen nicht so gut möglich, da hier die Zellen, die dem Holz Festigkeit geben, nicht auf die Spätholzringe beschränkt sind Außerdem ist hier gerade das weitringige Holz das festere. Weitringiges Buchen-, Eschen- und Hickoryholz mit Jahresringbreiten von 2 bis 4 mm hat eine größere Festigkeit als Holz mit nur 1 mm breiten oder noch schmaleren Jahresringen.
Abhängigkeit der Festigkeit von der Faserrichtung
Beim Holz ist die Festigkeit sehr stark davon abhängig, in welcher Richtung zur Stammachse die beanspruchenden Kräfte angreifen. Deshalb müssen wir nach Bild 41 unterscheiden zwischen:
1. Festigkeit in Faserrichtung
Kraftrichtung axial, also parallel zur Stammachse
2. Festigkeit senkrecht zur Faserrichtung
a) Kraftrichtung radial, also quer zu den Jahresringschichten,
b) Kraftrichtung tangential, also die Jahresringschichten tangierend.
Oft wird in der Praxis nur zwischen der Festigkeit in Faserrichtung (axial) und derjenigen senkrecht dazu (radial oder tangential) unterschieden, weil damit schon die wesentlichsten Unterschiede in der Holzfestigkeit gegeben sind. Die Festigkeit in radialer und die in tangentialer Richtung unterscheiden sich nur bei Druckbeanspruchung bemerkenswert voneinander (Seite 52).
Festigkeit senkrecht zur Faserrichtung
Bei näherer Betrachtung der Querfestigkeit des Holzes zeigt sich, daß auch hierbei wieder die verschiedene Festigkeit von Spätholz und Frühholz eine wichtige Rolle
ielt wenigstens bei manchen Holzarten und Beanspruchungen. Deshalb ist es zweck-die Laubhölzer getrennt vornehmen.
spie..,
mäßig- wenn wir uns die Nadelhölzer und
Bei den Nadelhölzern können wir uns den Holzkörper eines Stammes, was seine Festigkeit betrifft, vorstellen als eine große Anzahl ineinander geschobener Rohre aus festem Material (Spätholz), zwischen denen sich Zwischenräume befinden, die mit einer bedeutend weicheren Masse (Frühholz) ausgefüllt sind. Aber auch die Spätholzrohre haben nur in axialer Richtung (längs) eine hohe Zug- und Druckfestigkeit; quer dazu, also tangential, haben sie nur eine geringe Festigkeit. Das kommt daher, weil die Festigkeitselemente des Spätholzes, die Leitzellen, untereinander nur durch schwache Kräfte verbunden sind. Lim einen einigermaßen zutreffenden Vergleich zu haben, stellen wir uns die Spätholzrohre vor, als wären sie aus einer großen Anzahl leicht aneinandergehefteter, in Längsrichtung liegender Drähte (Leitzellen) zusammengesetzt. Die Festigkeit der Verbindung dieser „Drähte“ miteinander reicht aus, um die bei Biegung und Verdrehung des Stammes auftretenden Schubkräfte zu übertragen. Audi die Festigkeit der weichen Masse zwischen den Rohren (Frühholz) ist groß genug für die Schub- und Druckkräfte, die bei Biegung des Stammes von einem Rohr zum andern durchgeleitet werden müssen. Das Frühholz hält so die einzelnen Spätholzrohre auf Abstand und verbindet sie zu einer zusammenhängenden Trägerkonstruktion. Das richtige Zusammenwirken von Spätholzrohren und dazwischenliegendem Frühholzpolster ergibt eine sehr gute Biegefestigkeit des ganzen Stammes.
Zerschneidet man aber den Stamm, um daraus Bohlen. Bretter und Leisten herzu-slellen, so wird das richtige Zusammenwirken der Spätholzrohre und der weichen Früh
holzschichten gestört, und es zeigen sich Mängel in dem Festigkeitsverband, da dessen Teile nun nicht mehr harmonisch auf einander abgestimmt sind. Diese Mängel müssen wir kennen, um sie zu vermeiden oder durch bestimmte Maßnahmen ausschalten zu können.
Durch das Zerschneiden wirkt das Spätholz nicht mehr wie volle Rohre, sondern wie Schichten, die zwischen weichen Schichten (Frühholz) eingebettet sind. Quer zu diesen
falsch
C
Bild -12. Richtige Lage der Jahresringe bei senkrecht zur Faserrichtung angreifenden Druckkräften
Schichten (radial) ist nur eine geringe Festigkeit vorhanden, weil die weichen Schichten keine großen Kräfte übertragen können. (Bild 41). Bei radialer Druckbeanspruchung (quer zu den Schichten) wird bei den Nadelhölzern das weiche Frühholz wie ein Schwamm zusammengedrückt. Ein Bruch tritt nicht ein. Im Gegenteil, das Holz verfestigt sich immer mehr. Aber schon bei geringen Kräften entsteht eine sehr starke Verformung, die oft die Ursache für Brüche an anderer Stelle des Verbandes ist. Auch die radiale Zugfestigkeit (quer zu den Schichten) ist klein. Sic trägt bei den Nadelhölzern nur 2—.5% der axialen Zugfestigkeit.
Gegen Kräfte, die zwar in der Schichtebene angreilen. jedoch quer zur Faserrichtung, also tangential, ist die Festigkeit ebenfalls gering im Vergleich zu der in Faserrichtung; denn die Spätholzrohre haben zwar eine hohe Längsfestigkcit (axial), aber nur eine kleine Querfestigkeit (tangential) (Seite >1), besonders bei Zugbeanspruchung. Aus diesem Grunde ist bei den Nadelhölzern die tangentiale Zugfestigkeit (in Schichtrichtung, quer zu den Fasern) nicht viel höher als die radiale (quer zu den Schichten) (Bild 41). Die tangentiale Druckfestigkeit ist allerdings höher, jedoch nur. wenn die Druckkraft ziemlich genau in Schichtrichtung angreift. Bei senkrechter Druckkraft z. B. müssen die Jahrcsringschichtcn ziemlich genau senkrecht stehen (Bild 42a). Wenn sie nur ein wenig schräg stehen, ist die Druckfestigkeit gleich bedeutend geringer und erreicht einen Kleinstwert, wenn die Schichten um 45° geneigt sind (Bild 42c). Die Druckfestigkeit ist dann infolge Schubbeanspruchung in den Frühholzschichten noch kleiner als bei radialem Druck, also quer zu den Schichten (Bild 42b).
Bei den Laubhölzern ist das Frühholz nicht in so hohem Maße schwächer. Die Spätholz-Frühholz-Schichtung, die hier ebenfalls vorhanden ist, hat daher keine so starken Kontraste aufzuweisen. Deshalb ist hier auch die Querfestigkeit größer. Nachgiebigkeit auf radialen Druck (quer zu den Schichten) ist zwar auch vorhanden, aber sie ist bedeutend geringer. Die festen Hölzer Rotbuche und Esche haben diesen Nachteil
fast gar nicht. Die radiale Zugfestigkeit (quer zu den Schichten) beträgt durchschnittlich 5% cler axialen Zugfestigkeit, ist aber bei einzelnen Holzarten bedeutend höher. Sie beträgt bei Eiche 20%, bei Linde sogar 3O°/o. Auch in tangentialer Richtung haben die Laubhölzer größere Festigkeiten als die Nadelhölzer. Bekannt ist die große Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung, welche Eiche bei genau tangentialem Druck zeigt (senkrecht stehende Jahresringe bei Parkett).
Festigkeit in Faserrichtung
\m wichtigsten für uns ist selbstverständlich die Kenntnis der Längsfestigkeit des Holzes; denn diese ist besonders groß, und der Segelt]ugzeugkonstrukteur versucht nach Möglichkeit, diesen Vorteil auszunutzen, indem er Holz, wenn es irgend geht, nur in Längsrichtung beansprucht.
Holz zeichnet sich vor allem durch eine im Vergleich zu seinem Gewicht sehr hohe Zugfestigkeit in Faserrichtung aus. Dies gilt besonders für die Nadelhölzer. Das Verhältnis der Zugfestigkeit eines Werkstoffes zu seinem Raumeinheits-gewicht nennt man Reißlänge, da es angibt, wie lang ein Stab aus diesem Werkstofl sein muß. damit er allein durch sein Eigengewicht abreißt, wenn man ihn an einem Ende aufhängt. Bei einem guten Kiefernholz mit einer Zugfestigkeit in Faserrichtung von 1000 kg/cm2 und einem Raumeinheitsgewicht von 0,56 g/cm3 beträgt die Reißlänge
1000 kg/cm2 ---------------= 1 786 000 cm = 17,86 km 0,00056 kg/cm3
Stahl erreicht eine solche Reißlänge erst bei einer Zugfestigkeit von 140 kg/mm2. Eine derartige Festigkeit hat aber nur ein sehr hochwertiger, legierter Stahl in vergütetem Zustand.
Allerdings sind so hohe Festigkeitswerte nur bei gutem Holz mit tadellosem Faserverlauf zu erwarten. Gerade die Zugfestigkeit ist sehr vom Wuchs des Holzes abhängig, da sic weitgehend durch die Festigkeit der schwächsten Stelle bestimmt wird.
Während Stahl auf Zug und Druck etwa gleiche Festigkeit hat, ist beim Holz die Druckfestigkeit in Faserrichtung kleiner als die Zugfestigkeit. Sie betragt bei den Nadelhölzern im Mittel nur etwa 46% der Zugfestigkeit, also weniger als die Hälfte1). Bei manchen Laubhölzern ist sie noch kleiner (Esche 46%, Buche 39%, Birke 32%).
Die Ursache dafür ist darin zu suchen, daß die auf Druck beanspruchten Festigkeits-clemcnte im Holz nicht genügend gegen Ausknicken gesichert sind. Bei den Nadelhölzern sind die druckübertragenden Lcitzcllcn fast alle in den Spätholzringen vereinigt, und diese sind zwischen weichem Frühholz eingebettet, so daß sie infolge ungenügender Stützung ausknicken können. Es handelt sich hierbei keineswegs um einen Fehler der ^atur, sondern dieser Mangel der ungenügenden Stützung zeigt sich erst dann, wenn der Stamm in Bohlen und Bretter aufgetrennl wurde, was wohl kaum in der Absicht der Natur gelegen hat. Beim vollen Stamm ist die Gefahr des Ausknickens des Spätholzes aul ^Cn bC* dcr Berechnung anzusetzenden Bruchspannungen für Kiefernholz (siche Fl.W. 4001 und 4002 au Seite 56) ist das Verhältnis der Druckspannung zur Zugspannung etwas höher fcstgelegt (bei 4001 Druck j[ ]J< ° yoin bei 4002 Druck 6Ot'.'o vom Zug), weil der Zugbruch stärker von der Beschaffenheit des ° z,;s (l'aserverlauf) abhängig ist als der Druckbruch, so daß die Werte bei Zug stärker streuen.
viel geringer, da dieses nicht als Schicht, sondern als Rohr wirkt und daher in sich bedeutend knicksteifer ist. Siehe hierüber auf Seite 51.
Bei den Laubhölzern gibt zwar das Frühholz, welches hier durch die fast gleichmäßige Verteilung der Stützzellen fester ist als bei den Nadelhölzern, eine ausreichende Stützung gegen Ausknicken des ganzen Spätholzverbandes; aber bei den Laubhölzern knicken statt dessen einzelne Stützzellen aus und brechen in die Hohlräume der Gefäße ein, da diese große Durchmesser und kleine Wandstärken haben.
Für die Biegefestigkeit in Faserrichtung ergeben sich beim Holz wiederum andere Werte als für Zug und Druck Da die Druckfestigkeit kleiner ist als die Zugfestigkeit, ist leicht einzusehen, daß bei Biegebeanspruchung, durch welche die Holzfasern ja auf der einen Seite des Biegeträgers gezogen und auf der anderen gedrückt werden, der Bruch auf der Druckseite beginnt. Ein Biegebruch erfolgt beim Holz dadurch, daß die gedrückten Fasern ausknicken und somit stark nachgeben, so daß dann auch auf der Zugseite ein Bruch cintritt.
Trotzdem ist aber die Biegefestigkeit nicht gleich der Druckfestigkeit. Sie ist im Mittel bei Kiefer um ca. 18*70, bei Fichte und Tanne um ca. 15°/o und bei Rotbuche und Esche um ca. 2l°/o höher als die Druckfestigkeit. Es würde zu weit führen, den Grund dafür hier allgemeinverständlich zu erläutern. Es sei daher für diejenigen, die genügende Vorkenntnisse in der Festigkeitslehre haben, nut kurz gesagt, daß dieser Unterschied eigentlich nur ein theoretischer ist. Er beruht nämlich auf den vereinfachenden Annahmen, die bei der Berechnung von Biegeträgern allgemein (nicht nur bei Holzträgern) gemacht werden. Es wird nämlich angenommen, daß die geradlinige Spannungsverteilung im Biegequerschnitt, die bei kleiner Belastung bis zur Proportionalitätsgrenze tatsächlich vorhanden ist, auch bei Bruchlast noch vorliegt, was in der Formel % = M/W zum Ausdruck kommt. Außerdem wird für die Druck- und Zugseite ein stets gleichartiges Spannungs-Dehnungs-Verhältnis angenommen, obwohl auch das nur bei kleiner Belastung zutreffend ist und nicht bei Bruchlast.
Fehler im Wuchs des Holzes haben bei Biegung einen um so größeren Einfluß auf die Tragfähigkeit eines Trägers, je mehr sie im Bereich seiner äußeren Fasern liegen. Es ist aber falsch, wenn wir hierbei nur oder hauptsächlich auf die Druckseite achten, weil hier bei gut gefasertem Holz der Bruch beginnt Durch schlechten Faserverlauf kann unter Umständen gerade die Zugseite gefährdet werden; denn dort ist das Holz zwar fester, aber es treten auch höhere Spannungen auf. Diese erreichen bei gut gewachsenem Holz allerdings nicht die Zug-Bruchspannung; aber gerade die Zugfestigkeit ist sehr vom Wuchs des Holzes abhängig (Seite 53). Das oben bezüglich des Einlcitens des Biegebruchs Gesagte (von der Druckseite her) gilt also nur bei einwandfreiem Faserverlauf. Bei Holz mit fehlerhaftem Wuchs kann der Biegebruch vorzeitig von der Zugseite her eintreten.
Elastizitätsmodul
Dieser ist wichtig, wenn eine bestimmte Steifigkeit verlangt wird. Flügel mit niedriger Holmhöhe bei großer Spannweite (Höchstleistungsflugzeuge) müssen möglichst steife Holme haben, also Holme aus einem Holz mit hohem Elastizitätsmodul in Faserrichtung. Der E-Modul gibt die Beziehung an zwischen der Dehnung und der Belastung, durch welche die Dehnung erzeugt wird. Er gilt jedoch nur in dem Bereich, in welchem Dehnung und Belastung einander proportional sind, also von der Last 0 bis zur Proportionalitätsgrenze. Diese liegt beim Holz ziemlich hoch, ähnlich wie beim Stahl.
Zug, Druck und Biegung haben beim Holz fast gleichen E-Modul in Faserrichtung. Senkrecht zur Faserrichtung ist er bei radialer Beanspruchung etwas höher als bei tangentialer, i'edoch bedeutend niedriger als in Faserrichtung. Er beträgt bei den Nadelhölzern nur etwa 3,5—5°/o, bei den Laubhölzern 3,5—lO°/o des E-Moduls in Faserrichtung. Ungefähre Werte für die Elastizitätsmoduln der verschiedenen Holzarten enthält die untenstehende Tabelle. Diese Werte sind nur bei gutem, festem Holz zu erwarten. Durch unregelmäßigen Faserverlauf kann der E-Modul örtlich niedriger sein. Bei Kiefer nach Fliegnorm, also Fl. W. 4001 und 4002 (Seite 56) wird daher auch nur mit einem E-Modul von 100 000 kg/cm2 gerechnet.
Der Drillungsmodul (Gleitmodul G für Verdrehung bei Vollquerschnitten) beträgt bei Verdrehung um eine in Faserrichtung liegende Achse für Nadelhölzer etwa 8000 kg/cm2, für Laubhölzer 11 000 kg/cm2, bei Verdrehung um eine senkrecht zur Faserrichtung liegende Achse für Nadelhölzer 1200 kg/cm2, für Laubhölzer 5000 kg/cm2.
Festigkeits werte
Die Angabe von verbindlichen Festigkeitswerten ist bei Holz unmöglich, weil alle Eigenschaften des Holzes auch beim Vergleich von Stücken der gleichen Holzart und
Am häufigsten vorkommende Werte für Raumeinheitsgewicht und Festigkeit der Holzarten bei 15°/o Feuchtigkeit1)
Holzart Raumeinheitsgewicht [g/cms] Kraft-rich-tung2) Bruchfestigkeit in kg/cm2 für Elastizitätsmodul E [kg/cm2]
Drude Zug Biegung
Kiefer 0,56 1 q 470 1040 30 870 120 000 5 000
Fichte 0,48 1 q 400 900 25 630 110 000 4 500
Tanne 0,45 1 q 380 850 25 600 110 000 4 700
Rotbuche 0,78 1 q 530 1350 70 1050 160 000 15 000
Esche 0.68 1 q 480 1000 35 1000 120 000 11 000
Hickory 0,81 1 q 580 1500 100 1200 140 000 13 000
Linde 0,55 1 q 440 850 130 900 75 000 3 000
Pappel 0,45 1 q 370 750 100 550 90 000 3 500
) Diese Tabelle gibt nur ungefähre Mittelwerte an, da die tatsächlichen Werte stark streuen 1 eil5 57)- D‘e Tabelle kann daher nicht die genauen Versuchswerte ersetzen, die für das Holz not-endig sind, das für lebenswichtige, stark beanspruchte Teile (z. B. Holme) verwendet werden soll. ' 1 = Kraft greift längs an, also in Faserrichtung. *1 Kraft greift quer an. also senkrecht zur Faserrichtung.
bei gleicher Feuchtigkeit so stark streuen, daß man nicht einmal mit Mittelwerten rechnen kann (Seite 57). In der vorstehenden Tabelle sind die etwa am häufigsten vorkommenden Festigkeitswerte bei 15% Holzfeuchtigkcit angegeben.
Die Tabellenwerte sollen ein ungefähres Bild von den Festigkeitseigenschaften der einzelnen Holzarten geben. Die Festigkeitswerte des Stückes, das wir gerade verarbeiten wollen, können ganz andere sein. Sic müssen bei lebenswichtigen, stark beanspruchten Teilen (z. B. Holmen) durch Festigkeitsversuche ermittelt werden, um so mit Sicherheit festzustellen, ob das verwendete Holz auch die vorgeschriebene Festigkeit hat.
Für Kiefernholz werden bei allen neuen Flugzcugmustern bei der Berechnung ganz bestimmte Festigkeitswerte zugrunde gelegt, die beim Bau der Flugzeuge unbedingt cinzuhalten sind. Sie sind in den Flieg werkstoff-Lcistungsblättern 4001 und 4002 festgelegt. Es sind folgende Mindestwerte für die Festigkeit in Faserrichtung cinzuhalten. die bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 12% gelten:
Fliegwerkstoff: 4001 4002
Zug Druck Biegung (bei massivem Querschnitt) Elastizitätsmodul 700 kg/cm2 400 kg/cm2 650 kg/cm2 100 000 kg/cm2 800 kg/cm2 480 kg/cm2 750 kg/cm2 100 000 kg/cm2
Umrechnung bei anderer Feuchtigkeit siche auf Seite 28
In den meisten Fällen kommt Kiefernholz nach Fl.W. 4001 zur Verwendung, da die Beschaffung des hochwertigeren Holzes nach Fl. W. 4002 schwierig ist. Wenn in den Bauuntcrlagen keine bestimmten Festigkeitswerte für Kiefernholz gefordert sind, sind die Werte für Fl. W. 4001 einzuhalten.
Für andere Hölzer gelten bei 12% Feuchtigkeitsgehalt folgende Mindest-Festigkeitswerte:
Holzart Sonstige Nadelhölzer Esche Nußbaum
Zug Druck Biegung (bei massivem Querschnitt) Elastizitätsmodul 700 kg/cm2 350 kg/cm2 600 kg/cm2 10(1 000 kg/cm2 1 000 kg/cm2 450 kg/cm2 1 000 kg/cm2 1 10 000 kg/cm2 1 100 kg/cm2 600 kg/cm2 1 100 kg/cm2 110 000 kg/cm2
Auswahl, Zuschnitt und Prüfung des Holzes
Verwendung der Holzarten
Grundsätzlich sind diejenigen Holzarten zu verwenden, die in den Bauunterlagen, nich denen wir arbeiten, vorgeschrieben sind. Wir haben also anscheinend gar keine Wahl. Trotzdem ist es wichtig zu wissen, warum in dem einen Fall gerade diese Holzart und in einem anderen jene zu verwenden ist. Das ist deshalb wichtig, weil Holz ein Werkstoff ist, dessen Eigenschaften in W'eiten Grenzen schwanken, und zwar selbst dann, wenn man nur Stücke der gleichen Holzart miteinander vergleicht. Aus diesem Grunde genügt eine Unterscheidung nach Holzarten allein nicht, um damit den Werkstoff genügend klar und eindeutig zu kennzeichnen, etwa so, wie ein Metall durch seine Fliegwerkstoff- oder DIN-Bezeichnung gekennzeichnet ist. Wir müssen deshalb außer der Holzart auch noch wissen, welche bestimmten Eigenschaften das Holz hat, bzw. haben soll, damit es den bei der Konstruktion gestellten rXnfordcrungen entsprechen kann. In der nachfolgenden Tabelle sind Gewichts- und Festigkeitsdaten von verschiedenen Holzarten bei 15% Feuchtigkeit angegeben, die zeigen, welchen starken Schwankungen die Eigenschaften des Holzes innerhalb der gleichen Holzart und bei gleicher Feuchtigkeit unterworfen sind.
Streuung der Gewichts- und Festigkeitswerte des Holzes bei gleicher Feuchtigkeit (15%)
Holzart Raumeinheitsgewicht [g/cm3] Druckfestigkeit [kg/cm2]
von bis am häufigsten von bis am häufigsten
Kiefer 0,33 0.89 0,56 300 800 470
Fichte 0.33 0.68 0,48 300 670 400
Tanne 0,35 0,75 0,45 260 500 380
Rotbuche 0,54 0,91 0,78 350 840 530
Esche 0.48 0,94 0,68 250 630 480
Linde 0,35 0,60 0,55 220 660 440
Pappel 0,41 0,56 0,45 220 480 370
Im folgenden sehen wir, für welche Verwendungszwecke die einzelnen Holzarten geeignet sind, vorausgesetzt daß die zur Verarbeitung kommenden Stücke die für die Holzarten charakteristischen Eigenschaften in genügendem Maße aufweisen. Ein Stück Kiefernholz muß also die dieser Holzart eigentümliche, ziemlich hohe Festigkeit haben und ein Stück Fichten- oder Tannenholz sich durch geringeres Gewicht auszeichnen; sonst k nen sie uns beide nichts nützen.
Für alle hochbelasteten Teile, wie Holme, Streben, durch Flügel hochbeanspruchte Rumpfspante usw. verwenden wir Kiefer. Bei Bauteilen, die im übrigen aus Fichte gebaut werden, verwenden wir Kiefer überall dort, wo Beschläge aufgeschraubt oder aufgenietet werden sollen.
। (Spruce) unterscheidet sich von Kiefer dadurch, daß sie geringeres Gewicht
mt. Dafür ist allerdings auch ihre Festigkeit niedriger. Aus diesen Gründen eignet sich
Fichte an allen denjenigen Stellen gut, wo Füllmaterial oder Leimfläche benötigt wird, ohne daß an Festigkeit besondere Anforderungen gestellt werden. Auf keinen Fall Fichte für Füllklötze verwenden an Stellen, wo Beschläge sitzen; denn die Spaltfestigkeit von Fichte ist sehr klein.
Praktisch gibt es zwischen den Festigkeits- und Gewichtszahlen von Fichte und Kiefer keine scharfe Grenze. Es gibt Fichte, die ein ebenso großes Raumeinheitsgewicht hat wie Kiefer. Diese kann uns selbstverständlich nichts nützen. Denn wenn der Konstrukteur in der Zeichnung Fichte vorgeschrieben hat, so bedeutet das, daß er an der betreffenden Stelle Gewicht sparen will. Wir müssen also unsere Fichte auf geringes Gewicht aussuchen, ebenso wie wir unsere Kiefer auf hohe Festigkeit aussuchen.
Tanne ähnelt sehr der Fichte, besonders Douglastanne, und wird auch für den gleichen Zweck verwendet wie Fichte, nämlich zum Gewichtsparen überall dort, wo die höhere Festigkeit der Kiefer nicht notwendig ist. Das Raumeinheitsgewicht von Tanne ist im Durchschnitt sogar noch etwas niedriger als das von Fichte. Bezüglich der Spaltfestigkeit gilt das gleiche wie bei Fichte.
Esche wird in der Hauptsache für die Kufe verwandt. Sie eignet sich hierfür gut, weil sie elastisch ist und hart, also wenig empfindlich für örtliche Beschädigungen.
In noch verstärktem Maße gilt das für Hickory (weißer Nußbaum), ein biegsames und elastisches Holz von großer Härte und Festigkeit. Da es noch schwerer spaltbar ist als Esche, eignet es sich besonders gut für Kufen und ähnliche Bauteile, die einer starken Abnutzung ausgesetzt sind.
L i n d e ist ein Holz, das in Bezug auf Gewicht und Festigkeit nahe an Kiefer herankommt, aber als zerstreutporiges Laubholz einen bedeutend homogeneren Aufbau hat. Es hat also keine so starke Längsfestigkeit wie Kieler, dafür aber eine Quer-Zugfestigkeit, die bis zu 30%, im Durchschnitt 15%, der Längs-Zugfestigkeit beträgt (bei den Nadelhölzern 2—5%). Linde spaltet daher nicht so leicht und wird aus diesem Grunde mit Vorliebe für Formstücke verwendet (Nasenrippen an Rudern usw.). Irrtümlicherweise wird oft angenommen, Linde sei besonders leicht. Das ist aber nicht der Fall. Sie kommt im Durchschnitt der Kiefer bezüglich ihres Gewichts ziemlich nahe.
Dagegen ist Pappel ein leichtes und gleichzeitig ähnlich homogenes Holz wie Linde. Es wird deshalb gern überall dort verwendet, wo keine hohe Festigkeit notwendig ist, aber möglichst Gewicht gespart werden soll und wo ein leicht spaltbares Holz wie Fichte nicht verwendet werden kann. Pappel ist bedeutend schwerer spaltbar; denn seine Quer-Zugfestigkeit beträgt im Durchschnitt 13% seiner Längs-Zugfestigkeit (bei Nadelhölzern 2—5%). Aus Pappel macht man daher gern Schäftunterlagen an Flügel- und Leitwerksnasen (Seite 245), sowie vollwandige Nasenrippen usw.
Für das Ausfüllen von Ecken und sonstige Verkleidungen (Abfluß von Führerverkleidung, Verkleidung herausstehender Beschläge usw.) wird Balsa-Holz verwendet. Dieses zeichnet sich durch außerordentlich geringes Gewicht und leichte Bearbeitbarkeit aus.
Es ist jedoch schwierig, die Oberfläche von Balsaholz zu glätten, und es sei in diesem Zusammenhang auf die Verarbeitung hingewiesen:
Ist ein Stück Balsaholz fertig ausgearbeitet und soll es geglättet werden, so streicht man die Oberfläche mehrere Male mit dünn angerührtem Leim an. Es wird so eine harte gut zu lackierende Oberfläche geschaffen. Ohne dieses Imprägnieren ist es infolge der weichen Fasern nicht glatt zu bekommen.
Auswahl des Holzes
Die Holzarten, die im Segelflugzeugbau am häufigsten Verwendung finden, sind Kiefer, Fichte und Esche. Die polnische Kiefer und die ihr etwa gleichwertige ostpreußische Kiefer sind durch ihr gut gefasertes und sehr festes Holz besonders geeignet. Bei genügend sorgfältiger Auswahl ist auch Kiefer aus anderen Gegenden Deutschlands brauchbar. Nur müssen wir uns darüber im klaren sein, daß von den Hölzern, die wir auf den Lagerplätzen ansehen, meistens nicht mehr als etwa lo'o für unsere Zwecke geeignet ist.
Die Ratschläge von Möbeltischlern sind bei der Holzauswahl mit Vorsicht zu bewerten, da diese gewohnt sind, ihr Holz für Möbel nach ganz anderen Gesichtspunkten auszuwählen als der Flugzeugbauer, dem es vor allem auf hohe Festigkeit ankommt.
Gelegentlich wird statt Kiefer auch das amerikanische Oregon Pine, auch eine Kiefernart, verwendet, dessen Holz der Lärche ähnelt. Es zeichnet sich durch eine sehr feine Faserung aus. Doch ist bei diesem Holz bei der Auswahl Vorsicht geboten, denn es kommt vor, daß die auf einige Meter Länge gut verlaufende Faser plötzlich stark aus der Richtung läuft.
Bei Kiefernholz, bei dem uns die Festigkeit am wichtigsten ist, müssen wir bei der Auswahl am Lagerplatz außer nach tadellosem Faserverlauf auch noch nadi den Querschnitts-Merkmalen aussuchen, die auf genügende Festigkeit schließen lassen (Jahresringbreite usw., Seite 48). Ferner müssen wir daran denken, daß wir bei Kiefer das Kernholz nicht verwenden können, sondern nur den Splint (Seite 48). Deshalb ist diejenige Bohle, die den Kern gerade berührt, ohne aber Kernholz zu enthalten, die für uns ergiebigste (Bild 43). Die weiter außen liegenden Bohlen, die ja ebenfalls nur Splint enthalten, sind zwar auch verwendbar, haben aber folgende, mit der Entfernung von der Stammitte zunehmende Nachteile:
1. geringere Ergiebigkeit infolge des Verlustes an den schräger werdenden Kanten 2. zunehmende Neigung zum Werfen bei Feuchtigkeitsänderung (Bild 35. Seite 41) 3. schwierigere Prüfung oder Abschätzung der Güte des Wuchses.
Punkt 3 ist so zu verstehen: Schlechter Faserverlauf wird erst beim Aufschneiden der
Bohle sichtbar, weil sich in der Mitte solcher außen liegenden Bohle ein breiter Bereidi befindet, in dem der Sägeschnitt die Jahresringe zu sehr tangential schneidet, so daß sie
sich in starker Verzerrung zeigen. Beim Kernbrett (Bild 35) ist der Faserverlauf am besten zu erkennen (Radialschnitt).
Alle diese Nachteile nehmen ab, je näher die Bohle dem Kern liegt. Am geringsten sind sie beim Kernbrett. Wenn wir aber solches Holz auswählen, so müssen wir Kernholz mitkaufen, obwohl wir keine Verwendung dafür haben.
Fichte wählen wir ebenfalls nach der Güte des Wuchses aus, gleichzeitig aber auch nach dem Gewicht. Wenn das Holz bei 15% Feuchtigkeit ein Raumeinheitsgewicht hat von 0,5 g'cm3 und mehr, kann es uns nichts nützen. Auf Festigkeit kommt es ier weniger an. Das gleiche gilt für Tanne und o uglastanne. Fichte und Tanne sind Reifholz-äume, haben also keinen Kern. Wir können deshalb
Bild 43.
Querschnitt eines Kiefernstammes
das ganze Holz des Stammes verwenden, nämlich Splint und Reifholz und nehmen aus diesem Grunde mit Vorliebe das Kernbrett. Wenn wir das Holz mit Geschick aussuchen, so können wir den Splint für sehr leichte und schwache Teile verwenden, das Reifholz für Teile, die etwas fester sein sollen und dafür etwas schwerer sein dürfen.
Bei Esche ist ebenfalls auf guten Wuchs zu achten. Die Esche ist ein Reifholzkernbaum. Wenn wir nur Kufen daraus machen wollen oder sonstige Teile, bei denen es auf möglichst große Elastizität ankommt, so verwenden wir am besten nur den Splint (Seite 48). Das Entsprechende gilt für Hickory (Kernbaum).
Bild 44. Leisten sind aus einem Stamm mit ungleidmiäßigem Wuchs geschnitten. Fasern laufen aus
FehlerdesHolzes
Wer gutes Holz auswählen will, muß die Fehler kennen, die das Holz entwerten oder sogar für unsere Zwecke völlig wertlos machen können.
Ungleichmäßiger Wuchs ergibt nach dem Aufschncidcn des Stammes Jahresringe, die schräg zu den Kanten der Bohlen und Bretter verlaufen (auslaufende Jahresringe) (Bild 44). Solches Holz hat nur geringe Festigkeit und ist daher für unsere Zwecke völlig ungeeignet. Der Fascrauslauf an den Kanten der Bretter und Leisten darf nach den Bauvorschriften für Segelflugzeuge nicht steiler sein als 1:20.
Drehwuchs, bei dem die Fasern des ganzen Stammes oder nur die der äußeren Jahresringe nicht gerade, sondern schraubenförmig nach oben verlaufen, kommt hauptsächlich vor bei Kiefer, Fichte, Tanne. Die Ursache ist ständige Verdrehbeanspruchung des Stammes durch eine vom Winde gedrehte, schiefe Krone. Drehwuchs ist schon außen am entrindeten Stamm zu erkennen, und zwar an den schraubenförmig verlaufenden Trockenrissen. Er kann ferner festgestellt werden, indem man mit der Spitze eines kräftigen Taschenmessers in den entrindeten Stamm oder entsprechend in die Stammes-außenflächen-Seite der Bohle schräg einsticht und einen Span herausbricht. Bricht der Span schräg zur Stammachse oder (bei der Bohle) schräg zu den Kanten der Bohle heraus, so ist Drehwuchs vorhanden. Drehwuchs ist nicht am Verlauf der Jahresringe im aufgeschnittenen Holz zu erkennen; denn die Jahresring-Rohre stehen auch bei Drehwuchs gerade und konzentrisch zur Stammachse, wie bei einwandfreiem Holz. Nur
die einzelnen Fasern, aus denen die Rohre zusammengesetzt sind, verlaufen nicht parallel zur Stammachse, sondern schraubenförmig. Auch Holz von drehwüchsigen Stämmen hat nach dem Zerschneiden in Bohlen und Bretter nur geringe Festigkeit und ist daher für den Flugzeugbau ungeeignet.
Eine weitere Ursache für schlechten, die Festigkeit des Holzes herabsetzenden Faser-vcrlauf ist starke Ästigkeit (Bild 45 und 46). Holz, das zu viele Äste hat. dürfen wir nicht kaufen, weil wir beim Ausmerzen der durch die Äste bedingten fehlerhaften Stellen zu großen Verlust an Holz und unnötige Schäftarbeit hätten.
Wildgewachsen: Äste und ungleichmäßige l-'aserung
Harzgallen und Windrisse
Bild 45.
Holz gut gewachsen
Auch zu starke und zu zahlreiche Risse machen das Holz ungeeignet. Trockenrisse sind von außen nach innen verlaufende, durch das ungleichmäßige Schwinden entstandene Risse (Seite 40). Sie lassen sich nicht vermeiden, wohl aber die von innen her kommenden Kernrisse, ferner Windrisse (Bild 45), Blitzrisse und Frostrisse.
Auch Holz, das zu viele Harzgallen aufweist (Bild 45 und 46) können wir nicht gebrauchen; denn alle diese Stellen müssen wir herausschneiden. Harzgallen sind längliche Harzeinschlüsse, die bei Kiefer, Lärche und Fichte häufig vorkommen. Desgleichen ist zu großer Harzgehalt unzulässig, weil bei solchem Holz die Verleimungen zu geringe Festigkeit haben (ungenügende Porosität des Holzes).
Die Holzfäule wird durch Pilze verursacht. Stockiges Holz (Stockfäule)
Bild 46. Harzgallen im Holz und schlechter Faserverlauf
darf nicht verwendet werden, desgleidien Holz mit Rotfäule. Dagegen kann ein geringer Befall mit Blaufäule zugelassen werden. Aber es empfiehlt sich trotzdem nicht, solches Holz zu kaufen, denn für lebenswichtige Teile, z. B. Holme, ist jeder Befall mit Blaufäulc unzulässig.
Trocknung des Holzes
Das Holz, das wir verarbeiten wollen, muß einen Feuchtigkeitsgehalt von 12—14% haben Fs soll möglichst nur an der Luft getrocknet sein, da langsames Trocknen, verbunden mit langem Lagern die Festigkeit des Holzes erhöht (Seite 45). Bei künstlich getrocknetem Holz ist Vorsicht geboten. Es kann vorkommen, daß derartiges, in der Trockenkammer getrocknetes Holz nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit hat und zu spröde ist. Das ist dann der Fall, wenn das Holz, um es möglichst schnell zu trocknen, bei zu hoher Temperatur getrocknet wurde. Man sagt: Solches Holz ist totgetrocknet. Wenn wir schon künstlich getrocknetes Holz verwenden müssen, so darf es sich nur um künstlich nachgelrocknetcs Holz handeln, also um Holz, das zuerst in jahrelanger, abgedeckter Lagerung im Freien bis zum sogenannten lufttrockenen Zustand (im Mittel 15%, höchstens 18% Feuchtigkeitsgehalt) getrocknet und das dann nur noch langsam und bei mäßiger Temperatur künstlich bis aul 12—14% nachgetrocknet wurde. Solches Holz ist jedenfalls besser als zu feuchtes, das während der Verarbeitung in der Werkstatt weitertrocknet und dadurch schwindet und sich wirft. Um sicher zu gehen, daß unser Holz nicht zu feucht ist, stellen wir nach den Angaben auf Seite 45 seinen Feuchtigkeitsgehalt fest.
Zu sch neiden der Bretter und leisten
Als nächste große Aufgabe kommt jetzt das Auftrennen unserer für gut befundenen Bohlen. Hierbei erfolgt eine erneute Prüfung des Holzes auf Fehler, wie Äste, schlechten Faserverlauf (Faserauslauf an den Kanten nicht steiler als 1:20), Harzgallen, Risse (bei Leisten leicht festzustellen durch Verdrehen derselben). Am besten sind diese Fehler zu erkennen, wenn das Holz nach dem Auftrennen bereits gehobelt wurde. Dabei ist aber zu beachten, daß Leisten nicht mit der Dicktenhobclmaschine gehobelt werden dürfen, weil die schwer aufdrückenden Förderwalzen die Fasern der Leisten zerdrücken.
Fehlerhafte Stellen müssen rücksichtslos herausgeschnitten werden. Besonders genau müssen wir es damit nehmen bei Leisten und Brettern für hochbeanspruchte Bauteile, wie Holme aller Art. Rumpfgurte usw. Durch Zusammenschäften werden die beim Herausschneiden der schlechten Stellen zerstückelten Längen wieder auf die erforderliche Länge gebracht. Bei richtiger Ausführung verursachen Schäftungen
Bild 47. Lage der Jahresringe in flachen Rechteckquerschnitten
Beim Zuschneidcn der Bretter und Leisten müssen wir uns über die richtige Lage der Jahresringe im klaren sein. Bei Leisten mit quadratischem oder fast quadratischem Querschnitt ist ihre Lage gleichgültig. Anders ist es aber bei Holzteilen mit flachem Rechteckquerschnitt, also bei flachen Leisten, Brettern oder Lamellen (z. B. Holmlamellen). Nach den Vorschriften der Prüfstelle sollen bei allen flachen Rechteckquer-schnittcn die Jahresringe möglichst senkrecht zur langen Seite des Rechtecks stehen (stehende Jahresringe). Da es, besonders bei lamellierten Holmen, schwierig wäre, alles Holz mit flachem Querschnitt in dieser Weise zuzuschneiden, dürfen die Jahresringe auch diagonal angeordnet sein. Dabei gilt als gerade noch ausreichend diagonal, wenn die Jahresringe die lange Seite des Rechteckquerschnittes mindestens im Winkel von 30° schneiden (Bild 47). Je größer dieser Winkel ist, desto besser ist es. Auf keinen Fall sollen die Jahresringe parallel zur langen Seite des Rechteckquerschnittes liegen (liegende Jahresringe).
In den Lamellen verleimter Querschnitte, z. B. in lamellierten Holmen, ist außerdem zu beachten, daß in benachbarten Lamellen die Jahresringe nicht parallel oder fast parallel zueinander verlaufen dürfen. Sie sollen vielmehr im ganzen verleimten Quer
schnitt eine Art Fischgrätenmuster bilden (Bild 48a), um so die Spaltfestigkeit des verleimten Bauteils zu erhöhen und dem Werfen des Holzes bei Feuchtigkeitsänderung entgegenzuwirken.
In Fällen, wo das Holz besonders hohem Druck senkrecht zur Faserrichtung ausgesetzt ist, sollte man die Jahresringe so stellen, wie es Bild 42a darstellt, weil Holz bei dieser Anordnung noch am wenigsten nachgiebig ist auf Druck senkrecht zur Faser, während cs bei den Anordnungen nach Bild 42b und 42c schwammartig nachgibt (Seite 52).
Starke, lange Leisten (für Holm- oder Rumpfgurte) werden zunächst mit reichlichen Abmessungen zugeschnitten und dann mit der Rauhbank gehobelt. Wichtig ist hierbei eine gerade und steife (unnachgiebige) Unterlage. Hobelt man Leisten
a) Anordnung der Jahresringe in Fischgrätenmuster
b) In benachbarten Lamellen parallele Jahresringe. Leichter spaltbar. Werfen bei Feuch-
SChlecht tigkeitsänderung
Bild 48. Lage der Jahresringe in den Lamellen verleimter Querschnitte
ohne eine solche, so werden sie wellig. Als Unterlage verwenden wir am besten eine liochkantgcstellte Bohle von ca. 40 mm Dicke und ca. 4 m Länge, deren Kante gerade abgerichtet ist. Mit einer Schraubzwinge und entsprechender Beilage wird die Leiste auf der Bohle festgespannt.
Das Mess e n von Leistenstärken kann mit einem Zollstock nicht sorgfältig genug durchgeführt werden. Jeder Bauleiter sollte für lebenswichtige Teile die Leistenabmessungen mit der Schieblehre nachprüfen. Gewöhnt, man von vornherein die Mitarbeiter an Genauigkeit, so hat man später beim Zusammenbau nur die halbe Arbeit.
Das Zuschneiden der dünnen Leisten für die Rippen erfolgt am besten und schnellsten am Frästisch, wie dies Bild 49 zeigt. Wenn wir daher Gelegenheit haben, diese Arbeit bei einem befreundeten Tischler am Frästisch auszuführen, so ist das zu begrüßen. Bedingung ist aber dabei, daß die Leisten sauber und genau maßhaltig werden. Wenn wir keine Möglichkeit oder keine Zeit haben, die Maschine auf genaue Leistenabmessungen einzustellen, so verzichten wir lieber auf das schnelle Zuschneiden und machen diese Arbeit besser in Ruhe und mit Sorgfalt an unserer kleinen Ulmia-Kreissäge (Bild 3).
Beim Bau der Rippen verwenden wir die Leisten so, wie sie aus der Säge kommen. Nicht abputzen oder gar abschleifen! Die Leisten leimen am besten so roh wie sie sind: denn durch Abschleifen können gar zu leicht die Kanten der Leisten abgerundet oder
Bild 49. Zuschneiden von Rippenleisten
ganz weggeschliffen werden, wenn diese Arbeit nicht von einem geübten Mann gemacht wird, der zum Schleifen einen Schleifklotz verwendet mit ebenen Flächen, um den das Glaspapier herumgelegt wird, und der außerdem mit Geschick schleift, so daß die Kanten scharf und die Flächen der Leisten eben bleiben. Durch schlechtes Schleifen werden die vom Zuschneiden her ebenen und ziemlich scharfkantigen Flächen der Leisten ballig und schief, so daß sie keine guten Leimflächen mehr sein können. Das starke Wegschleifen der Kanten verkleinert außerdem die Breite der Leimflächen. Hinzu kommt noch, daß bei den Nadelhölzern ein leichtes Aufrauhen der Leimfläche vorteilhaft ist für die Festigkeit der Verleimung. Es wäre doch wohl etwas zu umständlich, wenn wir die von der Säge kommende, etwas rauhe Leimflächc erst sauber glatt schleifen wollten, um sie dann für die Leimung wieder aufzurauhen.
Wer Wert darauf legt, daß die Flügel, Leitwerksteile usw. auch im Innern gut und sauber aussehen, kann die fertigen Rippen durch Schleifen glätten Nebenbei hat er dann auch noch den Vorteil, daß der Lackverbrauch für die Innenlackierung etwas kleiner wird. Beim Schleifen der fertigen Rippen muß aber peinlichst Rücksicht genommen werden auf diejenigen Flächen, die später noch als Leimflächen dienen sollen, z. B. für das Aufleimen der Beplankung.
Es sei in diesem Zusammenhang nochmals auf die Hobelsäge (Seite 11) hingewiesen, mit der die Leisten besonders sauber geschnitten werden können, sauberer als mit anderen Sägen. Ein nachträgliches Aufrauhen ist auch bei den mit der Hobelsäge geschnittenen Leisten nicht notwendig, wohl aber wird das Schleifen der fertigen Rippen erspart oder zum mindesten beträchtlich erleichtert.
Für Rippengurte bei drehsteifen Flügelnasen dürfen wir kein zu harziges Holz verwenden, weil dieses wegen seiner geringeren Porosität schlechter leimt und weil wir ohnehin genügend Schwierigkeiten haben, solche Nasen gut zu verleimen. Außerdem müssen die Leisten so zugeschnitten werden, daß die Jahresringe die in Bild 50 dargestellte stehende Lage erhalten oder mindestens diagonal angeordnet sind.
nicht aber liegend. Nach Versuchen, die vom Verfasser durchgeführt wurden, leimt dann das Sperrholz der Nase auf den l eisten besser. Dies ist so zu erklären, daß bei liegenden Jahresringen stellenweise ein großes Stüde Frühholz und dann wieder ein
Bild 51.
Lage der Jahresringe bei Kufen
Bild 50.
Lage der Jahresringe bei Rippenleisten
großes Stück Spätholz auf der Oberfläche der Leiste liegen kann. Auf dem dichten Spätholz ist aber nur mit hohem Leimdruck eine gute Leimung zu erzielen, und dieser ist gerade bei der Nascnbeplankung schwer zu erreichen (Seite 112).
Kufen werden aus Esche zugeschnitten. Die Anordnung der Jahresringe, wie sie aus Bild 51 zu ersehen ist. hat sich gut bewährt. Wildgewachsene Esche ist auszuscheiden Es lohnt, sich mit dem Aussuchen von Kufenholz Mühe zu machen. Eine gutgefaserte Kufe ist ganz anderen Beanspruchungen gewachsen als eine aus schlechtem Holz.
Weiter muß darauf geachtet werden, daß die Holzfasern nicht gegen, sondern mit der Gleitbewegung laufen, da sonst bei der Landung leicht Splitter aus der Kufe gerissen werden (Bild 52).
Bild 52. Lage der Fasern bei Kufen
Festigkeitsprüfung
Eine ungefähre Prüfung können wir durch folgenden einfachen Versuch machen Wir fertigen uns drei Leisten an von ca. 1,3 m Länge und einem Querschnitt von genau 15X15 mm (gehobelt). Nach Bild 53 spannen wir eine der Leisten so ein. daß wir im Abstand von 1 m von der Einspannstelle eine Last anbringen können. Zum Einspannen können wir auch Schraubzwingen verwenden, wenn sie dort angesetzt werden, wo im Bild die Verschnürungen gezeichnet sind, also nicht zu nahe an der Einspannstelle. Diese muß durch eine Rolle aus Rundstahl oder Rundholz von 10—15 mm Durchmesser gebildet werden, damit nicht durch eine scharfe Kante eine Kerbstelle entsteht, die einen vorzeitigen Bruch herbeifuhren würde. Die Leisten müssen außerdem einen tadellosen Faserverlauf haben, besonders in der Nähe der Einspannstelle.
Wir hängen jetzt an den Träger Gewichte, beginnen mit einem Kilogramm und steigern die Last so lange immer um V2 kg, bis der Stab bricht. Bei guter Holzqualität muß ein Kiefernstab eine Belastung von ca. 5—6 kg aushalten können. Diesen Versuch machen wir mit unseren drei Stäben hintereinander, addieren die erreichten Bruchlasten und dividieren durch drei. Dadurch erhalten wir die mittlere Bruchlast unseres Holzes.
Bei einem Hebelarm von einem Meter und einem Querschnitt von 15X15 mm darf der Stab bei Kiefer erst mit 5—6 kg. bei Esche erst mit 6—7 kg zu Bruch gehen
Für eine genaue Prüfung der Festigkeit unseres Holzes müssen wir Versuche mit Zug- und Drudeproben machen. Bild 54 zeigt, wo und wie diese aus einem
Bild 53. Festigkeitsversuch
Brett oder einer Bohle zu entnehmen sind. Wenn wir die Versuche in unserem Zerreißbock machen, fertigen wir diese Zug- und Druckproben nach Bild 22 und 23 an. Für die Form von Probestücken, die in normalen Zerreißmaschinen geprüft werden, sind jedoch besondere Vorschriften in den Bauvorschriften für Segelflugzeuge (Heft 2, Baustoffe) gegeben
In jedem Fall ist aber zu beachten, daß die Probestücke immer sehr sauber, also genau maßhaltig und mit glatten (nicht rauhen oder gar stufigen) Flächen hergestellt sein müssen. Sonst sind keine zuverlässigen Ergebnisse zu erwarten. Bei dem Druckwürfel müssen außerdem sämtliche Kanten genau senkrecht aufeinander stehen.
Um einen möglichst richtigen Mittelwert zu erhalten, fertigen wir für jede Versuchsart (Zug und Druck) je 3 Probestücke an. Den Mittelwert finden wir, indem wir die 3 Versuchsergebnisse addieren und die Summe durch 3 teilen. Die Festigkeitswerte, die erreicht werden müssen, damit das geprüfte Holz den Bedingungen der Fliegwerkstoffe 4001 oder 4002 entspricht, sind auf Seite 56 angegeben. Über die Berücksichtigung des Feuchtigkeitsgehalts unseres geprüften Holzes (Umrechnung der Festigkeitswerte) siche Seite 28. Uber d ic Prüfung der Biegefestigkeit siehe auf Seite 26.
2. Vergütetes Holz
Unter Vergüten versteht man beim Holz, genau so ie bei den Metallen, eine Behandlung, durch welche die Festigkeitseigenschaften des bceffenden Werkstoffes verbessert werden. Während aber die Metalle hauptsächlich durcWarmbchandlung, d. h. Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur und Abkühlen mieiner bestimmten Abkühl-geschwindigkcit vergütet werden, geschieht dies beim Holzurch Auftrennen desselben in mehr oder weniger dünne Lamellen oder (bei große Flächen) Zerschneiden in Furniere und Wiederzusammcnleimen dieser Lamellen bz. Furniere.
Die Gurte von Fliigcl-Hauptholmen, die als Isten- oder T-Holmc ausgeführt sind, werden im allgemeinen lamelliert, also aus eiielnen Brettern (Lamellen) von 5 bis 10 mm Stärke zusammengeleimt. Diese Art der Veritung verbessert die Festigkeit des Holzes hauptsächlich dadurch, daß Fehler im Farverlauf nicht mehr durch den ganzen tragenden Querschnitt oder einen großen Tel desselben gehen, sondern auf den Querschnitt einer Lamelle beschränkt bleiben. Vorasetzung ist allerdings, daß das Holz nicht genau so wieder zusammengeleimt wird, cs vor dem Auftrennen gelegen hat. Es sollen vielmehr dort, wo eine Lamelle eimfehlerhafte Stelle hat, die benachbarten Lamellen möglichst fehlerfreies Holz aufwein. Selbstverständlich sind hier nur die kleinen Unregelmäßigkeiten im Wuchs als Fehr gemeint, wie sie auch bei bestem Holz vorkommen. Grobe Fehler, die auf Seite GO bchricben sind, müssen vor dem Lameliieren herausgeschnitten werden.
Es ist einleuchtend, daß durch die Beschränkung eines etv vorhandenen Fehlers auf den Querschnitt einer Lamelle die Festigkeit des ganzen tr,enden Querschnitts erhöht wird, und zwar um so mehr, je dünner die fehlerhafte Laelle ist, je weiter also die Vergütung des Holzes getrieben wurde Daß auch die anden Lamellen solche kleinen Fehler haben können, ist nicht schlimm, wenn diese Fehler a einer anderen Stelle des Holmes liegen und außerdem jeder auf den Querschnitt von ir einer Lamelle beschränkt ist. Ferner werden bei einem Biegeträger, wie es ein Holmi ist. die Außenfasern am stärksten beansprucht. Wir können daher eine noch höhere/ergütung erreichen, wenn wir die besten und fehlerlosesten Lamellen nach außen len, dahin, wo die höchste Beanspruchung auf tritt. Zusätzlich ist auch noch als Vcrgüng des Holzes anzusehen, daß durch das Auftrennen in dünne Lamellen das Erkenne und Herausschneiden von fehlerhaften Stellen erleichtert wird, während es bei unvergütem Holz eher vorkommen kann, daß ein die Festigkeit beträchtlich herabsetzender Feier im Innern des Holzes verborgen bleibt.
Auch durch Erhöhung der Spaltfestigkeit wirkt as Lamellieren vergütend, jedoch nur in geringem Maße. Schließlich wird noch das Wifen des Holzes, eine Folge von ungleichmäßigem Schwinden oder Quellen bei Feuchjkeitsänderung (Seite 40) durch das Lamellieren vermieden, indem man beim Lamellcpaket jede zweite Lamelle umdreht (ihre Oberseite nach unten legt), so daß sich die is Werfen verursachenden Spannungen in den Lamellen gegenseitig aufheben. Auchlieser Effekt ist als Vergütung anzusehen.
Bei Schichtholz, Sperrholz und V i c 1 s c h Lh t - S p e r r h o 1 z werden dünne Furniere (Buchen- oder Birken-Schälfuier) miteinander verleimt und so die Vergütung des Holzes herbeigeführt. Da es sic meistens um viele dünne
Furnierschichten handelt, ist die Vergütung schon infolge der oben beschriebenen fehlerausgleichenden Wirkung ziemlich groß.
Bei den sehr dünnschichtigen Sorten zeigt sich aber noch ein weiterer Vergütungseffekt, der dadurch entsteht, daß der Leim überall in Zellen mit dünnen Wandungen und großen Hohlräumcn (Gefäße der Laubhölzer) eindringt und sie so gegen den Einbruch von auf Druck hochbelasteten und daher ausknickenden Fasern (Stützzellcn) schützt. Die Folge ist eine beträchtliche Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit, die besonders bei dem feinschichtigen TBu 40 festzustellen ist. aber auch bei TBu 20 noch wirksam ist.
Die Spaltfestigkeit wird beim Sperrholz und Viclschicht-Sperrholz sehr erhöht, weil hier ja die einzelnen Furniere mit sich kreuzenden Faserrichtungen aufeinander-gelcgt sind. Die beim Holz sonst so stark betonte Längsfcstigkcit wird hier also zugunsten einer größeren Querfestigkeit bedeutend vermindert. Beim Schichtholz ist das aber nicht der Fall. Dieses hat daher auch nur eine geringe Spaltfestigkcit. Um Werfen und Riß-bilclung zu vermeiden, wird bei dickeren Schichtholzplatten jede 10. Furnierschicht quer gelegt.
Schichtholz. Sperrholz und Vielschicht-Sperrholz sind vergütetes Holz von ganz bestimmtem Aufbau, das fabrikmäßig hergestellt wird. Während der Möbeltischler das von ihm verwendete Sperrholz oft selbst herstellt, müssen wir Flugzeugbauer Sperrholz, Schichtholz usw. fertig kaufen, weil die für unsere Zwecke allein zulässige „Flugzcugqua-lität“ bei der Fabrikation Anforderungen stellt, denen nur eine Fabrik genügen kann.
Sperrholz
Sperrholzsorten
Sperrholz wird in Stärken von 0,6 bis 16 mm aus Furnier hergestellt, indem 3 oder mehr solcher Furnierschichten kreuzweise aufeinander geleimt werden. Die Faserrichtung jeder Schicht liegt also quer zu der darunterliegenden. Dünnes Sperrholz besteht aus 3 Schichten. Die verschiedenen Spcrrholzstärken erzielt man durch Verwendung verschieden starker Furniere. Um auf diese Weise aber nicht auf zu große Furnierstärken zu kommen, erhöht man von bestimmten Plattcnstärken ab die Anzahl der Schichten auf 5, 7, 9. Die Schichtzahl ist immer ungerade, damit stets die oberste und die unterste Schicht parallele Faserrichtung haben.
Die Verleimung erfolgt durch Heißleimung mit Tegofilm (Phcnolharzleim) oder anderen Kunstharzleimen, unter starkem Druck bei gleichzeitiger Erhitzung. Das Raum-cinheitsgewicht von Sperrholz ist 0,8 bis 0,9 g'cm3.
Früher wurde allgemein Birken Sperrholz nach DIN L 182 verwandt, weil es leichter zu biegen ist. Jetzt wird auch Buchensperrholz nach DIN L 183 verarbeitet. Der Aufbau und die Verleimung ist bei beiden Sperrholzarten gleich, bis auf den Unterschied, daß mit zunehmender Plattenstärke bei Buchensperrholz schon früher auf eine höhere Schichtzahl übergegangen wird.
Bezüglich der Verarbeitung unterscheiden sich die beiden Sperrholzarten dadurch, daß sich Buchensperrholz nicht so gut biegen läßt (es muß schon bei schwächeren Krümmungen gut durchgefeuchtet und vorgebogen werden) und daß es bei starken Krümmungen eher bricht. Ein weiterer Nachteil des Buchensperrholzes besteht darin, daß es stark hygroskopisch ist und daher bei dünnen Beplankungen, besonders wenn es sich um
ebene oder fast ebene Flächen handelt, bei Feuchtigkeitsänderung sehr zur Faltenbildung neigt. Man tut daher gut, für die Außenbeplankung, wenn sie dünn und eben oder schwach gekrümmt ist. möglichst Birkensperrholz zu verwenden.
Bei beiden Sperrholzarten unterscheidet man zwei verschiedene Qualitäten. Fehler im Sperrholz können sein: Fugen, Löcher, Äste, Risse, Falten, Blasen usw. Für Sorte 1 sind Art und Zahl der zulässigen Fehler sehr beschränkt (siehe Bauvorschriften für Segelflugzeuge). Für Sorte II sind an einer Platte stellenweise Fehler zulässig, doch müssen solche Fehlstellen später bei der Verarbeitung herausgeschnitten werden.
Für hochbeanspruchte Bauteile, wie Holmstege, drehsteife Flügelnasen, Rumpfbcplan-kung (falls nicht nur als Verkleidung dienend), Hauptspante. Streben usw. ist Sperrholz Sorte I zu verwenden.
Prüfung von Sperrholz
Zur Prüfung der Zugfestigkeit stellen wir Probestäbc nach Bild 25 her. Die Verteilung der Proben auf die Platte, die geprüft werden soll, geht aus Bild 26 hervor. Wir fertigen je 3 Stüde für den Zerreißversuch längs und quer zur Faserrichtung der Außenschichten an und zerreißen sie in unserem Zerreißbock. Das Sperrholz muß folgende Mindest-Zugfestigkeit haben:
In Faserrichtung
Quer zur Faserrichtung Summe längs und quer
700 kg /'cm2
450 kg/cm2
1400 kg/cm2
Aus Bild 55 ersehen wir eine einfache Vorrichtung für Biegeproben, die wir uns aus Tischlersperrholz von 25 mm Stärke herstellen können. Die einzelnen Sperrholz
Bild 55. Vorrichtung für Sperrholz-Biegeproben
scheiben mit dem erforderlichen Halbmesser werden sauber ausgeschnitten, bearbeitet und alle aneinander geleimt.
Durchmesser = 100 X Sperrholzstärke
Sp.H. 1,0 D. = 100 mm
Sp.H. 1,2 D. = 120 mm usw.
Die Biegeprobe wird mit 25 mm breiten lufttrockenen Sperrholzstreifen, die längs und quer zur Faserrichtung der Außenschichten ausgeschnitten sind, durch Herumbiegen um den Prüfkörper um 180° ausgeführt. Jeder Probestreifen wird einmal mit der Unter- und einmal mit der Oberseite auf diejenige Stufe der Bicgcvorrichtung aufgelegt und gebogen, deren Durchmesser gleich der lOOfachen Sperrholzstärke ist. Dabei darf er nicht brechen.
Um den inneren Aufbau von Sperrholz zu prüfen, wird es durchleuchtet. Für diesen Zweck kann man einen Durchleuchtungskasten nach Bild 56 bauen. Mit einer 500—1000 Watt starken Lampe läßt sich Sperrholz bis zu 2 mm Stärke auf Fehler durchleuchten. Wie sich diese Fehler abzeichnen, sieht man aus Bild 57. Da diese Prüfeinrichtung leicht herzustellen ist. wäre es für lebenswichtige Bauteile ratsam, das Sperrholz vorher zu durchleuchten; denn fehlerhaftes Sperrholz darf auf keinen Fall für lebenswichtige Teile Verwendung finden.
Für die Prüfung auf Wasserbeständigkeit werden Stücke von 100X100 mm Sperrholz 5 Tage unter Wasser gelegt und dann 2 Tage an der Luft getrocknet. Hierbei dürfen keine Risse auftreten. Bei leichtem Hin- und Herbiegen des Sperrholzes dürfen sich die Schichten nicht ablösen. Dies ist eine Prüfung, die von jeder Gruppe ohne Kosten durchgeführt werden kann.
Bei den Herstellerfirmen erfolgen Prüfung und Abnahme von Flugzeug-Sperrholz durch den Germanischen Lloyd (GL), die deutsche Schiffs-Klassifikationsgesellschaft. Dieser wurde damit beauftragt, um eine einheitliche Prüfung zu erreichen. Sic w’ird vom GL nach den Flugzeug-Bauvorschriften durchgeführt. Deshalb fordert die Prüfstelle für Luftfahrzeuge von den Flugzeugbauern keine Prüfung des verarbeiteten Sperrholzes. Wenn wir es trotzdem prüfen, so geschieht das freiwillig. Alle vom GL geprülten Sperrholzplatten erhalten einen über die ganze Platte gehenden GL-Rollstempel.
Mittelschicht nicht dicht, nur mit Leim gefüllt
Ast in der Mittelschicht
Bild 57. Fehler im Sperrholz
Riß in der Mittelschicht
Schichtholz
Unter Schichtholz versteht man einen im Holzflugzeugbau sehr viel verwendeten Werkstoff, der in Form starker Platten (6—63 mm stark) hergestellt wird, und zwar durch Kunstharzverleimung einer großen Anzahl von Buchenholzfurnieren. Dieser Werkstoff ist also dem Buchensperrholz ähnlich. Er weicht nur hinsichtlich seines Aufbaues von diesem ab. Während beim Sperrholz die Faserrichtung der aufeinanderfolgenden Schichten ständig wechselt, ist sie beim Schichtholz in allen Schichten parallel. Nur bei starken Platten legt man jede 10. Schicht quer, um Werfen und Rißbildung zu vermeiden. Ein weiterer Unterschied gegenüber dem Sperrholz besteht darin, daß die Stärke der einzelnen Furnierschicht nicht mit der Plattcnstärke zunimmt, sondern gleich bleibt. Größere Plattenstärke wird also durch Erhöhung der Anzahl der Schichten erreicht Es gibt verschiedene Sorten von Schichtholz. Sie unterscheiden sich durch die Stärke der einzelnen Schicht oder anders ausgedrückt durch die Anzahl der Schichten, die auf 1 cm Plattenstärke gehen-Die gebräuchlichste Schichtholzsorte ist 7' B u 2 0 , d. h. 7 egofilmverleimtc Buche mit 20 Schichten pro cm Plattenstärkc. Die einzelne Schicht ist bei diesem also 0.5 mm stark. Die größte Festigkeit hat das Schichtholz TBu 4 0, das 40 Schichten pro cm Plattenstärke hat. Aber auch T B u 7 mit 7 Schichten pro cm wird hergestellt.
Für die Verwendung des Schichtholzes sind seine besonderen Festigkeitseigenschaften bestimmend. Der Konstrukteur sieht es überall dort vor, wo das billigere und bedeutend leichter zu bearbeitende Kiefernholz den Festigkeitsanforderungen, die an den betreffenden Bauteil gestellt werden, nicht mehr genügen würde. Dieser Fall tritt ein. wenn das zwar leichtere, aber auch schwächere Kiefernholz Querschnitte verlangen würde, die in dem Bauteil nicht unterzubringen sind. Auch gewichtlich stellt sich Schichtholz besser als Kiefernholz. Es ist zwar schwerer (Raumeinheitsgewidit = 0,8—0.9 g/cm3 gegen 0.56 für Kiefer), aber seine Festigkeit ist nicht nur entsprechend höher, sondern liegt noch darüber, was eine Folge seiner hochgradigen Vergütung ist.
Ein weiterer Vorzug des Schichtholzes ist seine weit größere Lochleiberestigkeit. Man benötigt deshalb zur Befestigung von Beschlägen auf Schichtholz weniger Schrauben oder Rohrniete, als wenn die Beschläge auf Kiefernholz angeordnet sind. Allerdings muß der Konstrukteur hierbei berücksichtigen, daß Schichtholz infolge seines Aufbaues nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit gegen Beanspruchungen hat, die quer zu seiner Faserrichtung angreifen. Er muß deshalb sehr darauf achten, daß die Schrauben, bzw. Rohrniete, weit voneinander entfernt angeordnet sind, da das Schichtholz sonst durch diese aufgespalten wird.
Vielschicht Sperrholz
Vielschicht-Sperrholz unterscheidet sich vom Schichtholz nur dadurch, daß die Faser-richtung jeder Schicht, wie beim Sperrholz, immer quer zu der darunterliegenden liegt. Daher ist seine Festigkeit quer zur Faserrichtung der äußeren Schicht ebenso groß wie längs dazu. Auch die Spaltfestigkeit ist sehr hoch. Viclschicht-Sperrholz eignet sich deshalb besonders gut als Besdilagsunterlage bei hochbeanspruchten Beschlägen.
Bis zu einer Plattenstärke von 10 mm kommen beim Vielschicht-Sperrholz stets 33 Furnierschichten auf 1 cm Plattenstärke, bei stärkeren Platten aber 20 Schichten. Wir können uns Viclschicht-Sperrholz notfalls audr selbst hcrstellen, indem wir so viele Lagen von dünnem Buchensperrholz aufeinander leimen, bis sich die gewünschte Plattcnstärke ergibt. Beträgt diese bis 10 mm, so leimen wir uns die Platte aus Sperrholz von 1 mm Stärke (Furnierstärkc 0,33 mm) zusammen, bei mehr als 10 mm gewünschter Plattenstärke aus Sperrholz von 0,5 mm Furnierstärke. Wir müssen nur darauf achten, daß nie Schichten mit gleicher Faserrichtung auleinander liegen. Die Faserrichtung der äußeren Schichten jeder Sperrholzplatte muß also immer quer zu derjenigen der darunter liegenden Sperrholzplatte laufen.
Prüfung von Schichtholz und Viclschicht-Sperrholz
Diese erfolgt in der gleichen Weise wie die von Kiefernholz. Die geforderten Mindestfestigkeiten sind folgende:
Easerrichtung längs quer
Belastung: Druck Zug Biegung E-Modul Druck Zug
TBu 20 850 kg/cm2 ] .300 kg.'ein2 1 400 kg/cm2 ~ 160 000 kg/cm2 280 kg cm2 80 kg/cm2
TBu 7 780 „ 1 100 1350 „ ~ 150000 „ 245 „ 65 „
Viel Sp 20 500 ,. 700 „ 800 „ ~ 90000 .. 500 ,. 700 „
Schlagbiegcfestigkeit: 50 kg/cm2 für TBu 20
60 kg/cm2 für TBu 7
Die angegebenen Werte gelten für Beanspruchungen, die in Schichtebenc angreilcn. bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 7%.
3. Leim
Allgemeines über Leime
Leime sind Bindemittel, die in der Hauptsache aus organischen (hochmolekularen) Stoffen bestehen, und zwar aus solchen, welche die Fähigkeit haben kolloide Lösungen zu bilden. Je nach Leimart erhärten sie entweder ausschließlich durch Verflüchtigung des Lösungsmittels, also durch Trocknen (z. B. Tischlerleim), oder auch gleichzeitig durch chemische Veränderung, also durch Abbinden, auch Aushärlen genannt (z. B. Kauritleim).
K o 11 o i d c L ö s u n g e n (leimartige Lösungen, von (griech.) kolla = Leim) sind Lösungen schwer kristallisierbarer fester Stoffe Diese haben in festem Zustand infolge ihres feinen Gefüges eine gute Elastizität und sind daher zuverlässig fest (nicht spröde). Außerdem haben sic, wenn sic in Lösung gehen, die Fähigkeit, schon bei einem verhältnismäßig kleinen Gehalt an Lösungsmittel flüssig oder zumindest zähflüssig zu werden. Diese letztere Eigenschaft macht sic geeignet für eine Verwendung als Bindemittel; denn sie ermöglicht es, das feste Kolloid mit einer kleinen Menge an Lösungsmittel in auftragbaren Zustand zu bringen, so daß ihm beim Erhärten und dem dazu notwendigen Verflüchtigen des Lösungsmittels auch nur eine kleine Stoflmengc entzogen zu werden braucht. Infolgedessen tritt nur eine verhältnismäßig geringe Schrumpfung des zurückbleibenden Trockenkörpers ein. Dadurch werden die beim Schrumpfen entstehenden inneren Spannungen desselben in mäßigen Grenzen gehalten, was sowohl seiner Eigenfestigkeit als auch seiner Haftfähigkeit am Werkstoff zugute kommt.
Ein guter Leim soll einen Trockenkörper haben, der fest genug ist, um beträchtliche Kräfte übertragen zu können. Dabei soll seine Elastizität so groß sein, daß er in der Lage ist, die bei der Kraftübertragung entstehenden Verformungen (Dehnungen) der verleimten Stücke mitzumachen und auszuhalten, und zwar auch dann, wenn häufig wechselnde Kräfte zu übertragen sind (Wechselfestigkeit). Schließlich soll seine Schrumpfung beim Austrocknen möglichst gering sein, damit die inneren Spannungen des Trockenkörpers möglichst klein bleiben und weder seine Eigenfestigkeit noch seine Haftfähigkeit zu stark beeinträchtigen.
Die Fähigkeit des Leims, nach dem Trocknen bzw. Trocknen und Abbinden mit großer Festigkeit an den miteinander verleimten Körpern zu haften und dadurch beträchtliche Kräfte von dem einen auf den anderen zu übertragen, kann verschiedene Ursachen haben.
Bei der Leimung auf glatten, nicht porösen Werkstoffen, z. B. auf Glas, gibt es nur eine Ursache für das Haften des Leims, nämlich die Adhäsion Sie wirkt sowohl gegen Schubbeanspruchung der Lcimfläche (die beanspruchenden Kräfte Hegen in der Ebene der Leimfläche) als auch gegen ihre Zugbeanspruchung (die Kräfte greifen senkrecht zur Leimfläche an).
Bei der Leimung auf rauhen, nicht porösen Werkstoffen, z. B. auf der Walzhaut eines Stahlprofils oder auf der normal rauhen, nicht bearbeiteten Oberfläche einer Stahlplatte, wirkt bei Zugbeanspruchung in der Leimfläche ebenfalls nur die /Xdhäsion. Bei Schubbeanspruchung tritt aber noch eine zweite Ursache für das Haften hinzu, nämlich die Verzahnung.
Bei der Leimung auf rauhen, porösen Werkstoffen, z. B. auf Holz, erhält die Adhäsion auch bei Zugbeanspruchung der Leimfläche noch eine Unterstützung
Ursadien für die Haftfähigkeit des Leims
Bcanspruchungsart Beschaffenheit der Werkstoffoberfläche
glatt, nicht porös (z. B. Glas) rauh, nicht porös (z. B. Walzprofil aus Flußstahl) rauh, porös (z. B. Holz)
Schub Zug Adhäsion Adhäsion Adhäsion und Verzahnung Adhäsion Adhäsion und Verzahnung Adhäsion und Verankerung
durch die dann wirksam werdende Verankerung. Eine Zusammenstellung der Haftursachen zeigt die obige Tabelle.
Unter Adhäsion versteht man die Anziehungskräfte, welche die Moleküle eines Körpers auf die eines anderen ausüben, sobald eine genügend weitgehende Annäherung der Moleküle aneinander erfolgt. (Annäherung in molekularer Größenordnung.) Dadurch, daß der Leim bei seinem Aufträgen auf den Werkstoff flüssig ist, erhalten seine Moleküle Gelegenheit, sich durch Verschiebung gegeneinander derart in die Unebenheiten der WerkstoffOberfläche einzulagern, daß für eine sehr große Anzahl von ihnen die oben erwähnte Annäherung in molekularer Größenordnung vorliegt, die für das Wirksamwerden der Adhäsion erforderlich ist. Je größer die Anzahl dieser Leimmolcküle ist, und je besser ihre Annäherung an die Moleküle des Werkstoffs ist, desto größer ist die Summe der wirksam werdenden Molekularkräftc (Adhäsion). Die Annäherung ist von der Art des Leims abhängig, aber auch von der Sauberkeit der Werkstoffoberfläche. Ein feiner Fett- oder Ölfilm verhindert die Annäherung schon so, daß keine Adhäsion mehr entstehen kann.
Um reine Adhäsion handelt es sich beim Haften von angetrocknetem Leim auf glatten, sauberen (nicht fettigen oder öligen) Glasflächen oder polierten Metallflächcn. Ohne die Adhäsion wäre auch das Reinigen glatter Steingut-, Ton- oder Glasgcfäße von hartem, festgetrocknetem Leim viel leichter. Wer solche Gefäße schon einmal mühselig gesäubert hat, weil er am letzten Bauabend vergessen hat, Wasser auf den Leim zu gießen, der weiß, was Adhäsion ist.
Die Wirkung der Verzahnung bei der Haftfestigkeit können wir uns wie folgt vorstellen: Die Rauhigkeit der Oberflächen der miteinander verleimten Teile ist wie eine feine Verzahnung. Sie wäre wie diese auch in der Lage, Schubkräfte zu übertragen, wenn ihre Zähne und Vertiefungen richtig zusammenpassen und ineinandergreifen würden. Hier wirkt nun der Leim als Zwischenglied, das auf beiden Seiten genau paßt. Er paßt sich in jede Unebenheit der Werkstoff-Oberflächen genau hinein wie in eine Form, da er ja flüssig aufgetragen wird.
So kann man z. B. Holz gut auf Stahl aufleimcn, wenn die Stahlflächc genügend rauh ist (wie normalerweise bei einem Walzprofil) und wenn man sie vor dem Angeben des Leims gut mit Azeton von Fett und 01 säubert. Als Leim eignet sich hierbei Kauritleim WHK (Klemmleim) sehr gut. noch besser Polystal-Leim. Eine solche Holz-Stahl-Verlei-
muiig hat eine ausgezeichnete Schubfestigkeit, solange die Verbindung gegen Lösen durch Zugbeanspruchung gesichert ist: denn die Zugfestigkeit dieser Verleimung ist nicht groß genug. Daher ist es notwendig, das aufgeleimte Holzstück an den Enden oder Ecken durch einzelne Schrauben oder Niete gegen Lösen auf Zug zu sichern. So beträchtlich auch die Schubfestigkeit durch das Zusammenwirken von Adhäsion und Verzahnung ist, so kann sich auf Zug. wo nur die Adhäsion festhält, die Leimung trotzdem lösen, und dadurch muß dann auch die beste Verzahnung unwirksam werden, so wie eine Klauenkupplung im Maschinenbau, wenn sie ausgekuppelt ist.
Bei einer Holz Holz Verleimung merken wir von diesen Schwierigkeiten durch Zugspannungen senkrecht zur Leimfläche meistens nichts. Die Zugfestigkeit ist zwar immer der schwache Punkt bei jeder Verleimung. Das unterscheidet sie grundsätzlich von der Schweißung. Diese kann, wenn sie richtig ausgefiihrt worden ist, auch auf Zug senkrecht zur Schweißnaht in voller Hohe der dortigen Werkstoff-Festigkeit beansprucht werden. Bei der Verleimung muß dagegen so vorgegangen werden, daß die Leimflächen zum mindesten theoretisch nur Schubspannungen erhalten und keine oder keine nennenswerten Zugspannungen. „Theoretisch" heißt hier: Unter der Annahme, daß bei Belastung keine Verformung auftritt. In Wirklichkeit ist diese aber in der Praxis unvermeidlich, und daher treten auch manchmal recht beträchtliche Zugspannungen in den Leimflächen auf. Sie sollen durch richtige Konstruktion so niedrig wie möglich gehalten werden. Auch das sorgfältige Vermeiden von Kerbwirkung durch langes Ausschäften von Füllklötzen und Dopplungen dient neben anderem diesem Zweck. Aber es wäre falsch, das tatsächliche und unvermeidliche Vorhandensein von Zugspannungen in den Leimflächen leugnen zu wollen.
Diese, trotz aller bei der Konstruktion angewandten Sorgfalt, noch verbleibenden Zugspannungen in den Leimflächen muß der Leim aufnehmen können: sonst ist er für den Flugzeugbau nicht zu gebrauchen. Die Adhäsion hilft dabei; aber sie allein ist erfahrungsgemäß nicht immer ausreichend zur Übertragung der Zugspannungen. Hier muß nun die dritte Ursache für die Haftfähigkeit des Leims mitwirken, die Verankerung. Wo diese nicht vorhanden ist. bei nichtporösen Werkstoffen, muß sic durch Zugsicherungen in Form von Schrauben oder Nieten ersetzt werden.
Die Verankerung beruht darauf, daß der Leim bei den porösen Werkstoffen, wie z. B. Holz, in die Poren eindringt oder die durch das Auf rauhen aufgerissenen Fasern umfaßt und sich so im Holz verankert, wie cs ein Baum tut mit seinen vielen feinen Wurzeln. Der Leim dringt zwar nicht so tief ein, dafür aber in eine sehr große Anzahl mikroskopisch kleiner Kanäle (Seiten 3f> u. 112).
Wasserbeständige Leime
Leime, die nur durch Trocknen erhärten, die also reine kolloide Lösungen sind, sind nicht wasserbeständig, wenn ihr Lösungsmittel Wasser ist. Das Erhärten dieser Leime, die Verflüchtigung ihres Lösungsmittels, ist ein rein physikalischer Vorgang, der ohne weiteres auch wieder rückgängig gemacht werden kann. Wenn man also Bauteile, die mit solchen Leimen verleimt sind, der Feuchtigkeit aussetzt, werden die Kolloide wieder gelöst, das heißt: Der Leim wird weich, gibt nach und w’ird schließlich wieder flüssig. Solche Leime dürfen im Flugzeugbau nicht verwendet werden.
Leime dieser Art, also nichtwasserbeständige Leime, sind die tierischen Leime:
Glutinleime, auch Tischlerleime oder Warmleime genannt, weil sie nur in warmem Zustand ausreichend flüssig sind. Je nach dem Ausgangsstoff werden sic unterschieden in Hautleim. Knochenleim, Lederleim. Auch die Pflanzenleime gehören zu den nicht wasserfesten, reinen Kolloid-Leimen. Es sind die Stärkeleime und Dextrinleime. Besonders die letzteren zeichnen sich gerade durch leichte und schnelle Wasscraul nähme aus. wodurch sie sich vorzüglich zur Herstellung von gummiertem Papier eignen, aber uni so weniger für den Flugzeugbau.
Wir brauchen Leime, die nicht wieder durch Wasser erweicht werden können, wenn sie einmal erhärtet sind, also Leime, die zwar vor ihrer Erhärtung kolloide Lösungen sind, bei denen aber gleichzeitig mit der durch die Verflüchtigung des Lösungsmittels erfolgenden Erhärtung (Kolloid-Erhärtung) eine chemische Änderung des Leims erfolgt, die eine Umkehrung des Erhärtungsvorgangs beim erneuten Hinzutreten von Wasser unmöglich macht. Leime dieser Art sind die Kunstharzlcime. Sie sind nach ihrer Aushärtung wasserunlöslich und gelten daher als wasserbeständige Leime.
Nur teilweise wasserbeständig ist dagegen der Kaseinleim, dessen chemische Veränderung beim Abbinden durch Beimengung von Alkalien (gelöschter Kalk, Soda, Ätznatron, Natriumsilikat, Borax usw.) erreicht wird. Diese Alkalien bewirken eine chemische Veränderung von einem Teil des Kasein-Proteins (Protein = Eiweißstoff), so daß aus dem Kolloid ein wasserunlöslicher Stoff entsteht. Da aber der größte Teil des Proteins ein wasserlösliches Kolloid bleibt, verliert der Kaseinleim bei Einwirkung von Feuchtigkeit den größten Teil seiner Bindefestigkeit bis auf einen kleinen Rest.
Außerdem kann der Kaseinleim von Fäulnis befallen werden, wenn die Leimstellen längere Zeit feuchter Luft ausgesetzt sind, was bei den oft recht primitiven Unterstell-gelegenheiten der Segelflugzeuge im Fluggelände leicht vorkommen kann. Deshalb sind die Kunstharzlcime die geeignetsten für den Segelflugzeugbau. Aber auch der Kaseinleim, der früher, als es noch keine Kunstharzleime gab, allgemein verwendet wurde, ist für den Segelflugzeugbau zugelassen und wird daher weiter unten eingehend beschrieben, zumal seinem Nachteil ungenügender Wasserbeständigkeit der Vorteil einer einfacheren und weniger störungsempfindlichen Verarbeitung gegenüberstcht. Es gehört schon ziemlich viel Dummheit dazu, wenn cs jemandem gelingt, mit Kaseinleim Fehlleimungen fertig zu bringen. Bei den Kunstharzleimen kann das eher vorkommen, wenn auf die genaue Einhaltung der Gcbrauchsvorschriften nicht genügend Sorgfalt angewandt wird.
Kunstharzleime
Die chemische Änderung, die in den Kunstharzleimen während der Aushärtung vor sich geht, nennt man Polykondensation. Das ist ein chemischer Vorgang, bei dem ohne Änderung der Art und Menge der Bestandteile einer chemischen Verbindung aus dieser ein neuer Stoff mit anderen Eigenschaften entsteht, indem sich die Atome in den Molekülen der ursprünglichen chemischen Verbindung zu neuen Gruppierungen zusammenschließen. Bei der Herstellung von Kunstharz-Preßstoffen, z. B. aus Bakelit, wird die Polykondensation durch Erhitzen cingeleitet. Dabei werden Gase frei, die einen sehr porösen Stoff entstehen lassen würden, wenn man das nicht durch sehr hohen Preßdruck verhindern würde. In dieser Weise erfolgt auch die Aushärtung bei der Sperrholz-Herstellung, bei der als Leim Tegofilm. ein Kunstharzleim (Phcnol-Formaldehydharz), verwendet wird.
Bei den Leimungen, die wir beim Zusammenbau des Flugzeugs ausführen (Montageleimungen), ist eine derartige Erhitzung, verbunden mit so hohen Preßdrücken, unmöglich. Hier wird die Polykondensation bei normaler Zimmertemperatur durch den sogenannten Härter eingeleitet. Das ist ein Stoff, der die Fähigkeit hat, die Polykonden-sation in Gang zu bringen. Als Härter dienen bestimmte Säuren, die je nach der Leimsorte schwach, mittel oder stark sauer sind. Sobald der Leim mit seinem Härter gemischt wird oder beim Zusammenlegen der zu verleimenden Stücke mit dem auf der Gegenfläche vorgestrichenen und dort eingetrockneten Härter in Berührung kommt, beginnt die Aushärtung durch Polykondensation.
Bei den meisten Kunstharzleimen ist Kaltverleimung (bei normaler Zimmertemperatur), Warmverleimung (bei 40—80°) und Heißverleimung (bei 90—110°) möglich. Dabei ist aber jedesmal ein anderer Härter zu verwenden, der entsprechend als „Kalthärter“, „Warmhärter“ oder „Heißhärter“ bezeichnet wird. Die höhere Temperatur beschleunigt stets den chemischen Vorgang. Daher wird auch hier in jedem Temperaturbereich die kürzere Aushärtungszeit bei der höchsten T emperatur des Bereichs erreicht. Bei Temperaturen unter 10c C ruht der Aushärtungsprozeß ganz, so daß der Leim überhaupt nicht abbindet. Das zu wissen ist wuchtig; denn das ist der Grund, weshalb in den Verarbeitungsvorschriften vor dem Verleimen bei zu niedrigen Temperaturen dringend gewarnt wird.
Nachfolgend werden die verschiedenen Kunstharzleime aufgeführt und kurz erläutert. Von diesen ist allerdings z. Z. nur der unter der Handelsbezeichnung „Kauritleim WHK“ oder auch „Klemmleim“ bekannte Leim für den Segelflugzeugbau zugelassen. Es ist aber demnächst mit der Zulassung von weiteren Leimen durch die Prüfstelle für Luftfahrzeuge zu rechnen, und zwar von Phenol-Formaldehydharz- und von Resorcinharz-Leimen. Selbstverständlich gilt eine solche Zulassung nicht für die betreffende Leimart generell, sondern immer nur für das einzelne Fabrikat dieser Leimart (siche auch bei Kaseinleim auf Seite 87).
Je nach Art des verwendeten Kunstharzes unterscheidet man:
Harnstoff-Formaldehydharz-Leime Phcnol-Formaldehydharz-Leime Melamin-Formaldehydharz-Leime Polyurethanharz-Lcime Resorcinharz-Leime.
Es gibt auch Leime, die eine Mischung der aufgezählten Kunstharze enthalten.
Harnstoff-Formaldehydharz-Leime, auch Karbamidharz-Leime genannt, sind die als „Kauritleim W“ und „Kauritleim WHK“ („Klemmleim“) bekannten Leime. Sie sind die z. Z. wichtigsten Kunstharzleime, vor allem der für den Zusammenbau von Segelflugzeugen im Augenblick allein zugelassene Kunstharzleim, der „Kauritleim WHK oder „Klemmleim“ („Kauritleim W“ ist nur für die Sperrholzfabrikation und ähnliches zugelassen). Wegen ihrer besonderen Wichtigkeit werden diese Leime noch eingehend besprochen (Seite 8ü).
Phenol-Formaldehydharz-Leime sind die Leime mit den Markenbezeichnungen: „P 600“, „Duralon“. Sie werden meistens gebrauchsfertig geliefert, also in flüssigem Zustand, und können kalt, warm oder heiß verarbeitet werden. Die Gefäße müssen
aus Porzellan, Steingut, Glas oder Emaille sein. Bei kühler Lagerung, unter Luftabschluß, bleibt der Leim ca. 3 Monate gebrauchsfähig.
Zur Aushärtung dieser Leime wird ein stark saurer Härter verwendet, der üblicherweise dem Leim vor dem Gebrauch untergemischt wird (Untermischverfahren). Das Leim-Härter-Gcmisch bleibt ca. 3—6 Stunden (je nadi Raumtemperatur) verwendbar. Der Leim wird auf beiden Seiten aufgetragen. Dann läßt man ihn antrocknen, bis er sich gerade noch klebrig anfühlt, und preßt nun. Die Preßdauer beträgt 4—5 Stunden bei 20° C. Temperaturen unter 20° verlangsamen die Aushärtung sehr, besonders wenn gleichzeitig zu feuchtes Holz verwendet wird.
Die Leime besitzen eine ausreichende Fugenbeständigkeit, d. h. sie sind bei etwas dicker ausgefallener Fuge nicht zu spröde. Sie sind kaltwasserbeständig und sogar weitgehend kochfest. Die Bindefestigkeit ist sehr gut. Hinderlich für eine Zulassung solcher Leime war bisher nur die Tatsache, daß ihre Härter starke Säuren sind, von denen man noch nicht zuverlässig weiß, ob sie dem Holz nicht im Laufe der Zeit schaden und dadurch die Festigkeit des Holzes oder mindestens die der Verleimung in unzulässiger Weise herabsetzen.
Auch „Tegofilm“ ist ein Phenol-Formaldehydharz-Leim. Er unterscheidet sich von den vorgenannten Leimen aber dadurch, daß er in fester Form (als Film) geliefert und verarbeitet wird. Audi wird dabei kein Härter gebraucht; denn seine Aushärtung erfolgt bei hoher 7 emperatur und großem Druck (Seite 77). Er wird hauptsächlich bei der Sperrholzherstellung verwendet und eignet sich für diesen Zweck sehr gut. Als Montageleim ist er aber wegen der erforderlichen hohen Temperaturen und Drücke ungeeignet.
Melamin-Formaldehydharz-Lcime („Pressal Ka 29* und „Melocol M“) sind für uns weniger interessant, weil sie eine schlechte Fugenbeständigkeit haben und ihre Verbesserung durch die Beimischung eines Füllstoffes, wie beim Klemmleim, bisher nicht in befriedigender Weise gelungen ist.
Ein Polyurethanharz-Leim ist der unter der Bezeichnung .,Polystal“ bekannte Leim. Dieser wird in zwei getrennten Teilen geliefert, einem flüssigen und einem pulver-örmigen. Letzterer wird beim Ansetzen des Leims in Wasser gelöst und dann mit dem flüssigen Teil vermischt. Als Gefäße dürfen nur glasierte, irdene Töpfe gebraucht werden. Das zubereitete Leimgemisch bleibt bei 20° C 10 Stunden verwendbar.
Polystal kann kalt oder warm verarbeitet werden. Als Härter wird ein grün gefärbter, als „Beschleuniger" bezeichneter Stoff verwendet. Seine Anwendung erfolgt nur im Vor-strcichverfahren. Beim Zusammenlegen der zu verleimenden Teile muß der Beschleuniger trocken sein, darf aber nicht früher auf getragen worden sein als vor 3 Stunden. Der auf der Gegenfläche angegebene Leim muß eine Stunde antrocknen. Die Preßzeit beträgt bei 20° C 3 Stunden, bei 10° C 6 Stunden.
Polystal ist ein sehr guter Leim mit hoher Bindefestigkeit Er ist außerdem elastischer als die vorerwähnten Kunstharzleime, und er zeichnet sich durch eine große Adhäsion aus. was ihn besonders für die Verleimung nicht-poröser oder schwach-poröser Werkstoffe geeignet macht (Lignofol und sonstige Kunstharz-Preßstoffe, ferner Verleimungen auf Metall). Diesen Vorzügen stehen folgende Nachteile gegenüber: Der Leim ist sehr anspruchsvoll bezüglich seiner Verarbeitung. Die oben angegebenen Antrockenzeiten müssen genau eingehalten werden. Außerdem ist der Leim feuergefährlich. Bei manchen Menschen besteht große Empfindlichkeit der Haut gegen seine Bestandteile. Auch der im
Vergleich zu den anderen Leimen höhere Preis ist nachteilig; doch sollte das bei der Wichtigkeit einer guten Leimfestigkeit nicht von entscheidender Bedeutung sein.
Die Resorcinharz-Leime, unter denen der ,.Aerodux-l8.5“ bekannt ist, gelten als die besten Leime. ., Aerodux-185“ wird gebrauchsfertig flüssig geliefert und kann nach Untermischung eines schwach sauren Härters kalt oder warm verarbeitet werden. Das mit Härter versetzte Leimgemisch bleibt bei 20° ca. 3 Stunden verwendbar.
Der Leim wird auf beiden Seiten angegeben und muß 5 Minuten bis höchstens 60 Minuten antrocknen. Bei 20° C beträgt die Preßdauer ca. 31/'» Stunden. Die volle Leimfestigkeit wird erst nach 7 Tagen erreicht, vorausgesetzt, daß die Teile dauernd in Zimmertemperatur gelagert werden. Der in jeder Beziehung besonders hohen Qualität dieses Leims steht als Nachteil nur ein ziemlich hoher Preis gegenüber. Beim Vergleich mit dem qualitativ ebenfalls hochwertigen Polystal muß besonders auf seine bedeutend einfachere und weniger störungsempfindliche Verarbeitung hingewiesen werden. Das ist vor allem für die Verwendung in den Segelflugvereinen wichtig.
K a u r i 11 e i m
Kauritleime sind Kunstharzleime aus Harnstoff-Formaldehydharz, auch Karbamidharz genannt. Man unterscheidet .,Kauritleim W“ und ,,Kauritleim WHK“. Der letztere ist für uns am wichtigsten, weil er zur Zeit allein als „Montageleim“ zugelassen ist, d. h. als Leim zum Zusammenbau von Flugzeugteilen (zum Unterschied von einem Leim für Sperrholzherstellung und ähnliches). Kauritleim WHK wird nach seinem Erfinder Dr. Hanns Klemm auch „Klemmleim“ genannt. Wir wollen ihn im folgenden auch so nennen, weil diese Bezeichnung eine bessere Unterscheidung der beiden Kauritleime ermöglicht.
Der von der damaligen I. G. Farben entwickelte Kauritleim W eignet sich nur für Verleimungen, bei denen eine sehr geringe Leimfugenstärke garantiert ist. also z. B. für die industrielle Herstellung von Sperrholz und ähnlichem. Bei Montageleimungen im Flugzeugbau ist es oft schwierig, einen so hohen Preßdruck zu erzeugen, daß mit Sicherheit nur feine Leimfugen entstehen können. Sobald die Fugen aber etwas stärker ausfallen, treten nach dem Aushärten des Leims Kristallisationserscheinungen auf. durch die er spröde und rissig wird. Die Rissigkeit steigert sich mit der Zeit allmählich immer mehr, bis der Leim schließlich seine ganze Festigkeit verloren hat Dieses völlige Schwinden der Bindefestigkeit bei zu dicken Leimfugen erfolgt nie kurz nach der Herstellung der Leimung, sondern erst nach längerer Zeit, manchmal erst nach vielen Monaten. Das ist besonders gefährlich; denn bei einer sofortigen Nachprüfung zeigen sich aus diesem Grunde keine Mängel. Erst später treten sie überraschend in Erscheinung.
Beim Klemmleim ist diesem Übelstand dadurch abgeholfen worden, daß dem Leim als Magerungsmittel Bakelit-Pulver beigemischt wurde. Bakelit ist ein Phenolharz-Preßstoff, also ein bereits ausgehärtetes Kunstharz-Erzeugnis. Auf 8O°/o Kauritleim-W-Pulver kommen 2O°/o Bakelit-Pulver. Durch die Beimengung dieses Füllstoffes, der selbst keine bindenden Eigenschaften hat, wird die grobe Kristallisation des Leims verhindert, so daß er seine Festigkeit auch dann behält, wenn einmal eine Leimfuge etwas zu dick ausgefallen ist. Bis zu 0,5 mm Fugendicke ist zulässig. Bei guten Verleimungen muß die Fugendicke aber auch bei diesem Leim wesentlich feiner sein (siehe Seite 113, Leimen).
Durch die Beimengung des Bakelit-Pulvers bekommt der Leim eine ziemlich hohe Viskosität, d. h. er wird sehr dickflüssig, zähflüssig. Während der Kauritleim W eine angenehme Streichbarkeit hat, bereitet der Klemmleim beim Angeben auf der Leimfläche einige Mühe. Besonders zeigt sich das, wenn man Wert darauf legt, daß der Leim-auftrag nicht nur überall ausreichend ist, sondern wenn man auch vermeiden möchte, stellenweise zu viel Leim anzugeben, was die Kosten durch den zu hohen Leimverbrauch unnütz erhöhen würde. Deshalb sei dringend empfohlen, für das Leimangeben auf größeren Leimflächen, z. B. Holmlamellen, einen Leimkamm, auch „Kauritspachtel“ genannt, zu verwenden. Diese im einschlägigen Handel (Tischlereibedarf) erhältlichen, billigen Leimkämme sind aus Hartpapier und haben eine feine Zahnung, durch die beim spachtclartigen Über-die-Leimfläche-ziehen eine gleichmäßige Verteilung und eine ganz bestimmte Dosierung des Leims erreicht wird. Die Dosierung ist nur in kleinen Grenzen veränderlich durch die mehr oder weniger geneigte Haltung des Leimkamms. Die Menge des angegebenen Leims richtet sich daher ziemlich genau nach der Zahnung. Je größer der Durchlaß-Querschnitt des Kammes pro Zentimeter Kammbreitc ist, desto größer wird die Menge des Leims pro Flächeneinheit der Leim fläche sein.
Im Segelflugzeugbau, besonders beim Selbstbau, wird im allgemeinen kalt geleimt, d. h. bei Zimmertemperatur. Dementsprechend kommt als Härter auch nur ein Kalthärter in Frage. Für Kauritleim gibt es drei verschieden schnell wirkende Kalthärter, die deshalb unterschiedlich gefärbt sind, nämlich gelb, rot und weiß. Im Flugzeugbau ist aber nur der „Kalthärtcr rot“ zulässig. Dieser Härter ist eine schwache Säure, die für das Holz unschädlich ist. Er wird flüssig (gebrauchsfertig) und in Pulverform (zum Selbstansetzen) geliefert. Für seine Anwendung ist im Segelflugzeugbau nur das Vorstreichverfahren zulässig. Das heißt: der Kalthärter rot wird auf die eine Seite der Leimfläche aufgetragen, wo man ihn gut trocknen läßt. Der Klemmlcim wird dann auf die Gegenseite aufgetragen. Nach kurzem Anziehenlassen des Leims werden die Teile zu-sammengclegt und gepreßt (Seite 85).
Klemmlcim wird als Pulver geliefert und muß vor dem Gebrauch genau nach der Vorschrift (Seite 82) mit Wasser angesetzt werden. Das Lcimpulvcr ist bei einwandfreier Lagerung fast unbegrenzt haltbar, der mit Wasser angesetzte, gebrauchsfertige Leim dagegen nicht. Das kommt daher, weil sofort nach dem Ansetzen schon die Polv-kondensation, also die chemische Erhärtung beginnt. Solange der Leim nicht mit dem Härter in Berührung kommt, geht dieser Vorgang sehr langsam vor sich; aber trotzdem erfolgt eine allmähliche Eindickung des Leims, die ihren Grund in seiner chemischen Veränderung hat, also nicht mit dem physikalischen Vorgang der Kolloid-Erhärtung (durch Trocknen) zu verwechseln ist. Eingedickter Leim darf daher auch nicht durch erneute Zugabe von Wasser wieder verdünnt werden. Solcher Leim hat seine Bindekraft oder wenigstens einen Teil davon verloren und muß fortgeschüttet werden. Angesetzter Leim, der in einem zu großen Behälter aufbewahrt wird, so daß sich über dem Leiminhalt ein größerer Luftraum befindet, ist spätestens zwei Monate nach dem Ansetzen unbrauchbar, und zwar auch dann, wenn er kühl und luftdicht gelagert wurde. Bei anderer Lagerung verkürzt sich diese Zeit. So ist Leim, der gerade im Gebrauch ist, nur kurze Zeit verwendbar; denn er steht mindestens so lange offen im Leimtopf, wie aus dem Topf entnommen wird (in der Zwischenzeit ist der Topf abzudecken). Daher sollte in die Gebrauchsgefäße nicht mehr Leim eingefüllt werden, als an demselben Tage gebraucht wird.
Der normale Klemmleim (Kauritleim WHK) ist schwarz, weil das als Magerungsmittel dienende, beigemischte Bakelitpulver schwarze Färbung hat Dadurch zeichnen sich die Leimfugen am fertigen Werkstück als feine schwarze Linien ab. Beim Bau von Flugzeugen schadet das nichts. Anders ist es aber bei der Herstellung von Möbeln und ähnlichem. Deshalb wird von der Möbelindustrie ein unter der Bezeichnung K a u r i t -leim WHK-Blond erhältlicher Leim verwandt. Dieser unterscheidet sich vom normalen Klemmleim nur dadurch, daß bei der Herstellung seines Bakelitpulvers nur helle Bakelite verwendet werden. Für den Fall, daß wir, etwa durch Stiftung von einer Möbelfabrik, solchen Kauritleim WHK-Blond bekommen, können wir ihn ohne Bedenken im Segelflugzeugbau verwenden, da es sich praktisch um den gleichen Leim handelt, wie bei unserem schwarzen Klemmleim. Seine Verwendung ist von der Prüfstelle ausdrücklich zugelassen. Die Verarbeitung ist die gleiche wie bei dem schwarzen Leim.
Anders ist es aber mit dem von der Möbelindustrie aus dem gleichen Grund verarbeiteten Kalthärter weiß. Dieser darf im Segelflugzeugbau auf keinen Fall verwendet werden Es handelt sich dabei zwar um die gleiche Säure, aber es fehlt hier der beim Kalthärter rot zusätzlich beigemischte rote Farbstoff. Dieser hat erstens den Zw>eck. den Härter vor seinem Gebrauch als den zu unserem Leim gehörigen Härter zu kennzeichnen. Zweitens soll die Färbung nach dem Aufträgen klar und eindeutig sichtbar machen, welche Flächen mit Härter versehen wurden und welche nicht. Letzteres ist besonders wichtig; denn bei farblosem Härter wäre keine Gewähr gegeben, daß auch wirklich alle in Frage kommenden Flächen mit Härter versehen wurden. Dadurch würde die Unfallgefahr beträchtlich erhöht. Flugzeuge, die ganz oder teilweise unter Verwendung von farblosem Kalthärter gebaut wurden, werden nicht zugelassen. Wir können also den normalen schwarzen Klemmleim (Kauritleim WHK) oder den hellen Kauritleim WHK-Blond verwenden. Aber der Härter muß immer Kalthärter rot sein.
Lcimvorschrift für Klemmleim (Kauritleim WHK)
I Allgemeines
Bestandteile. Klemmleim in Pulverform besteht zu 80% aus Kauritleim-W-Pulvcr und zu 20% aus Bakelit-Pulver und ergibt nur mit Härter zusammen eine feste Leimverbindung.
Lagerung von Leimpulver. Klemmleim-Pulver ist bei kühler Lagerung in luftdicht verschlossenen Behältern fast unbegrenzt haltbar. Zusammengebackenes Pulver kann mechanisch zerkleinert werden und ist so lange verwendbar, wie es sich in dem für das Ansetzen des Leims vorgeschriebenen Wasseranteil klumpenfrei lösen läßt.
11. Leim
Gefäße zum Ansetzen von Leim: Steingut, Glas oder emaillierte Gefäße, aber keine Messing-, keine Kupfer-, keine Eisengefäße.
Ansetzen des Leims. Die Leimlösung ist wie folgt anzusetzen: 100 Gewichtsteile Pulver in 40 Gewichtsteile Wasser. Pulver und Wasser sind so lange zu verrühren, bis die Leimmasse klumpenfrei ist. Das Pulver wird unter ständigem Umrühren durch ein Drahtsieb mit einer lichten Maschenweite bis zu 2 mm (kein Messing-, kein Kupfersieb) in die
erforderliche Menge kalten Wassers eingeschüttet und dann weitere 10 Minuten umgerührt, bis sich ein glatter, sämiger Teig gebildet hat. Die angesetzte Leimlösung ist nach 15 Stunden nach nochmaligem, gründlichem Durchrühren gebrauchsfertig. Das Ansetzgefäß muß während dieser 15 Stunden gegen freien Luftzutritt oder gar Zugluft abgedeckt werden, damit sich an der Oberfläche des Leims keine Haut bildet. Auf keinen Fall darf eine solche Haut untergerührt werden.
Prüfung des angesetzten Leims. Die Viskosität des angesetzten Klemmleims ist mit einem Viskositäts-Meßgerät zu prüfen. Bei Verwendung des Klemm-Viskositäts-Meß-gerätes muß die Durchlaufzeit in g/min bei 17° C Leimtemperatur zwischen 220 und 290, bei 20° C zwischen 280 und 360, bei 23c C zwischen 325 und 410 g/min liegen. Unterhalb von 17° und oberhalb von 23° C soll die Viskosität nicht gemessen werden. Fällt das Meßergebnis außerhalb der vorgeschriebenen Grenzen, so ist dem Leim zum Ausgleich Wasser, bzw. Klcmmleim-Pulver beizumischen und die Prüfung nach weiteren 15 Stunden zu wiederholen. Zu kalter Leim soll nicht an der Heizung, sondern nur im warmen Raum langsam erwärmt und öfter umgerührt werden. Das Meßgerät muß für die Messung peinlich sauber sein. Vor der Messung ist die Temperatur des Leims im Meßgerät zu kontrollieren.
Lagerung von angesetztem Klemmleim. Die aus Pulver angesetzte Leimlösung ist bei kühler, luftabgeschlossener Lagerung 2 Monate verarbeitungsfähig. Bei kühler Lagerung in einem abgedeckten Gefäß, also gegen freien Luftzutritt und Zugluft geschützt, aber nicht luftabgeschlossen, bleibt der Leim 6 Tage gebrauchsfähig.
Allgemeines: Spuren'von Härter im Leimtopf machen den Leim unbrauchbar, ebenso Spuren von Leim im Härtertopf den Härter. Ferner wird die Abbindung des Leims verhindert durch Alkalien wie Soda, Seife, Pottasche, Kaseinleim, Handschweiß u. a.
III. Härter
Gefäße zum Ansetzen von Härter: Steingut, Porzellan. Glas, aber keine Metallgefäße.
Ansetzen von pulverförmigem Härter. Bei pulverförmig angeliefertem Kalthärter rot werden 15 Gewichtsteile Pulver in 85 Gewichtsteile Wasser eingerührt. Die Verarbeitung erfolgt in gleicher Weise wie bei Kalthärtcr rot flüssig. Zur besseren Lösung des Härterpulvers wird zweckmäßig die Lösung mit lauwarmem Wasser von etwa 30° C angesetzt.
Prüfung von Kalthärter rot (flüssig und aus Pulver angesetzter Härter). Nach der Verdampfung von Kalthärter rot flüssig bei 80° G, im Trockenschrank nach etwa 4 Stunden, muß der Rückstand 15°/o + l°/o betragen, also bei einer Ausgangsmenge von 5 g müssen 0,7 bis 0,8 g Rückstand bleiben.
Flüssiger Härter (Kalthärter rot flüssig) ist monatlich mindestens einmal zu prüfen. Aus Pulver angesetzter Härter ist jeweils nach dem Ansetzen zu prüfen.
Lagerung von Härter. Kalthärter rot flüssig, Härtepulver und aus Pulver angesetzier Härter sind stets verschlossen aufzubewahren, da die flüchtigen Bestandteile des Härters entweichen können und somit der Härteeffekt vermindert wird. Zu kalte Lagerung kann Abscheidung von Härterkristallen zur Folge haben. Der Härter muß dann vor Gebrauch wieder auf die normale Raumtemperatur gebracht werden.
IV. Verarbeitung
Allgemeines. Bei der Verarbeitung von Klemmleim ist wie bei allen Kunstharzleimen zu beachten, daß Beschlagtcile. Bolzen und Rohrniete sorgfältig vor der Berührung mit Härter zu schützen sind, da dieser stark korrosionsfördernd wirkt. Diese Teile müssen deshalb stets vor der Montage konserviert werden. Audi die Bohrungen durch verleimte Bauteile sind vor dem Einbringen der Bolzen und Niete innen zu konservieren.
Raumverhältnisse: Raumtemperatur 15—20c C, relative Luftfeuchtigkeit 60%.
Die Temperatur soll mindestens 15° C betragen, da bereits bei 10° C gar keine Aushärtung mehr stattfindet. Es wird dringend vor Leimung bei zu niedriger Temperatur gewarnt!
Zustand der Leimflächen
a) Der Harzgehalt von Kiefernholz ist praktisch ohne störenden Einfluß auf den chemischen Vorgang der Aushärtung. Trotzdem ist die Bindefestigkeit bei harzreichem Holz oft ungenügend, weil das Eindringen des Leims in die Holzporen durch den Harzgehalt erschwert wird.
b) Trockenheit der Leimfläche. Das zur Verleimung kommende Holz muß die richtige Feuchtigkeit (12—14%) haben. Zu hohe Feuchtigkeit (mehr als 20%) erschwert das Abbinden des Leims, weil das Wasser des Leims nicht in das Holz abgeführt werden kann. Noch schlimmer für die Leimverbindung sind die hohen Schwundspannungen beim späteren Trocknen des zu feuchten Holzes. Gekrümmte Beplankungsstücke, die zum besseren Biegen naß gemacht worden waren, dürfen beim Verleimen an den Leimflächen nicht mehr feucht sein, sondern müssen vorher gründlich getrocknet sein.
c) Mangelhafte Passung darf höchstens zu Fugen von 0,5 mm Dicke führen.
d) Ein Aufrauhen glatter Leimflächen ist immer erforderlich. Bei Stammholz und Schichtholz ist mit dem Zahnhobel (15 Zähne je cm) aufzurauhen, bei Sperrholz und Vielschicht-Sperrholz mit Glaspapier von der Körnung Nr. 30, niemals aber mit einer Holzraspel. Nicht übertrieben stark und nicht über den Bereich der Lcimflächen hinaus aufrauhen!
Die Fähigkeit des Leims, bis zu einem gewissen Grad auch Fugen zu füllen und dabei gleichzeitig noch Bindefestigkeit zu haben, erlaubt es zwar, die Hölzer so zu ver leimen, wie sic bei der grob schneidenden Säge anfallen, d. h. mit rauhem Sägeschnitt: aber es wäre unzweckmäßig. Holzflächen mit haarigem Sägeschnitt zu verleimen. Solche Hölzer sind daher so weit zu glätten, bis die Haare verschwinden. Mit der Hobelsäge geschnittene Flächen brauchen nicht geglättet zu werden.
Nach dem Aufrauhen dürfen die Leimflächen nicht mehr mit der Hand berührt werden Schweiß, Fett und Lack sind unbedingt fernzuhalten. Auch Staub ist schädlich. Die nach einiger Zeit aufliegende Staubschicht muß sorgfältig abgeklopft und abgefegt werden, wobei die Leimfläche nach unten zeigen soll. Der Staub kann auch abgeblasen werden mittels Handblasgerät oder auf Blasen geschaltetem Staubsauger. Grundsätzlich nur auf frisch gereinigte Lcimflächen Leim angeben! (Siche Seite 75.)
Handhabung der Leimgefäße. Der Leim ist sehr empfindlich gegen Verunreinigung durch Spuren (Spritzer) von Härter. Dieser wiederum ist empfindlich gegen Verunreinigung durch Leim. Deshalb sind Vorkehrungen zu treffen, die eine versehentliche Ver
unreinigung verhindern. Es wird empfohlen, die beiden Gefäße in dem in Bild 58 dargestellten Holzkasten unterzubringen. Die Gefäße sind darin durch eine Zwischenwand voneinander getrennt. Sie sind je durch einen Deckel zugänglich. Die Deckel sind so ausgebildet, daß sie nie gleichzeitig offen stehen können. Wenn der eine geöffnet wird, fällt der andere zu. Zur besseren Kennzeichnung wird der Härterdeckel rot angestrichen.
Aufträgen des Härters. Der Härter wird nur auf eine der zu verleimenden Flächen aufgetragen, zweckmäßig mittels Gummischwamm am Holzgriff oder weichem Pinsel ohne Metallteile. Das Aufträgen des Härters soll gleichmäßig und nicht zu knapp, aber auch ohne übertriebenes Überschwemmen erfolgen. Die Auftragung muß vor dem Zusammenlegen gut getrocknet sein, was bei 20° Raumtemperatur und normaler Luftfeuchte etwa 1 Stunde dauert. Die Trockenzeit hängt aber wesentlich von Temperatur und Lultfeuchtc ab. Mit Härter bestrichene Flächen, z. B. Sperrholz-Platten, sind bis zu 2 Tage verwendbar. Staubfrei lagern! (Härterfläche nach unten!) Sie dürfen jedoch nicht berührt werden, da die auf der Fläche beim Trocknen entstandenen feinen Härtcrkristalle fortgewischt werden können. Mit Härter zu bestreichen ist jeweils das harzärmere oder das weniger quellende Holz.
Aufträgen des Leimes. Für Klemmleim als Montagclcim ist nur das Vorstreichverfahren zulässig mit Kalthärter rot als Härter. Das Untermischverfahren, wie es bei einigen anderen Kunstharzleimen ausschließlich angewendet wird, d. h. das Vorausvermischen von Leim und Härter, ist bei Klemmleim unzulässig.
Der Leim ist auf die andere Fläche mäßig dick aufzutragen und besonders auf größeren Flächen mit dem „Leimkamm“ (Seite 81) gleichmäßig zu verteilen. Er soll beim Aufträgen normale Raumtemperatur haben. Von der Lagerung her noch zu kühler Leim ist zu dickflüssig. Er ist auf normale Raumtemperatur zu bringen und darf auf keinen Fall durch Verdünnen mit Wasser dünnflüssiger gemacht werden. Der Leim darf nie auf die mit Härter bestrichene Fläche aufgetragen werden. Vom Beginn des Leimauftrages bis zur Beendigung der Aufbringung des Preßdrucks dürfen bei normaler Raumtemperatur höchstens 30 Minuten verstreichen. Offene Wartezeit mindestens 7—8 Minuten, d. h. die Leimflächen dürfen frühestens 7—8 Minuten nach der Auftragung des
Leims zusammengebracht werden. Die Leimauftragung darf hierbei keinesfalls schon Haut zeigen. Die Hautbildung wird durch Zugluft, hohe Temperatur und geringe Luftfeuchte begünstigt. Gefahr geringer Luftfeuchte besteht auch im Winter im gut gelüfteten geheizten Raum. Auf jeden Fall ist unmittelbar vor dem Zusammenlegen durch vorsichtige Berührung des aufgetragenen Leims mit dem Finger oder einem Stück Leiste nachzuprüfen, ob sich eine Haut gebildet hat. Eine bereits entstandene Haut muß mittels Abstrcichkamm entfernt werden. Gegebenenfalls muß die Luftfeuchte des Raumes durch Besprengen des Fußbodens erhöht werden.
Preßdruck und Preßdauer. Spätestens 15 Minuten nach dem Zusammenlegen der Leim-flächen muß die vollständige Aufbringung des Preßdrucks erfolgt sein. Auf größere Leimflächen den Druck innen zuerst ansetzen, damit der Leim nach außen ausweichen kann und sich innen keine Leimnester bilden!
Der Leim muß in gleichmäßiger Raupe entlang der Leimfuge austreten. Wenn kein Leim austritt, so ist das ein Zeichen für zu dünnen Leimauftrag. Heruntergelaufencr ausgetretener Leim zeigt zu dicken Leimauftrag an. Die Raupe darf, wenn erforderlich, nur mittels Spachtel, keinesfalls mit Wasser entfernt werden und zwar sofort nach Aufbringung des Preßdrucks. Das Ausstechen der Raupe, sowie das Nachleimen offener Fugen ist unzulässig. Ein späteres Nachspannen der Schraubzwingen, wie es bei der Verwendung von Kaseinleim üblich ist, muß unbedingt unterbleiben, da es bei Kunstharzleimen zu Fehlleimungen führt, weil im kritischen Augenblick des Abbindevorgangs das Leimgefüge in der Fuge zerstört wird. Aus dem gleichen Grunde sind auch Erschütterungen des Bauteils durch Bearbeitung desselben während der Preßzeit unbedingt zu vermeiden.
Mindest-Preßdauer: bei 20° C 3 Stunden
bei 15° C 6 Stunden.
Nach dieser Preßzeit ist jeweils die halbe endgültige Leimfestigkeit erreicht. Unter Vorspannung verleimte Teile sind deshalb entsprechend länger unter Prcßdruck zu halten (lamellierte gebogene Hölzer).
Die volle Leimfestigkeit wird bei 20° G nach 24 Stunden erreicht. Schon bei 10° C ist dagegen das vollständige Abbinden überhaupt in Frage gestellt. Die Verarbeitung des Leims soll deshalb nie bei Temperaturen unter 15° G erfolgen.
Einwandfreie Verleimungen sind nur im staubfreien und zugluftfreien Raum bei 15 bis 20° und 60% relativer Luftfeuchte zu erreichen. Größere Reparaturen dürfen deshalb nie im Freien ausgeführt werden. Das zu verleimende Holz muß sich vor der Verleimung lange genug in dem richtig temperierten Arbeitsraum befinden, damit es Zeit hat, die verlangte Raumtemperatur anzunehmen.
Mischleimungen
a) Keine Kauritleimung auf alte Kaseinleimstellen!
Die Verwendung von Klemmleim an Teilen, die bereits mit Kasein verleimt sind oder waren, ist unzulässig, da auch alter Kaseinleim und auch Spuren davon, die in das Holz eingedrungen sind, das Abbinden des Kauritleims durch ihre alkalische Wirkung verhindern.
b) Kasein auf alte Kauritleimstellen.
Kaseinleim wird dagegen durch die Anwesenheit von abgebundenen Kauritverlei
mungen in seinem Abbindevorgang nicht beeinflußt und schadet auch seinerseits nicht den abgebundenen Kauritleimstellen. Deshalb muß in Zweifelsfällen bei Reparaturen stets Kaseinleim verwendet werden. Alte Kauritleimstellen müssen gut mechanisch gereinigt werden (Schaber, Schleifpapier).
Kaseinleim
Im Vergleich zu den Kunstharzleimen stellt der Kaseinleim verhältnismäßig geringe Anforderungen bezüglich seiner Lagerung und Verarbeitung. Aber selbst dieses Wenige wird leider manchmal unbeachtet gelassen, wie nachträglich bei Unfällen immer wieder festgestellt werden kann. Auch darf nicht übersehen werden, daß nicht alle im Handel erhältlichen Kaseinleime für den Flugzeugbau zugelassen sind, da die meisten eine ungenügende Naßfestigkeit haben. Nur einige wenige Fabrikate sind zugelassen, und nur diese dürfen verwendet werden.
Der im Flugzeugbau zugelassene Kaseinleim wird als trockenes Pulver in dicht schließenden Blechdosen geliefert. Er besteht aus feingemahlenem Kasein, das mit trockenen Alkalien, wie gelöschtem Kalk, Soda, Ätznatron, Natriumsilikat, Borax usw. gemischt ist. Kasein (Käsestoff) wird aus Kuhmilch gewonnen.
Im folgenden sind alle Punkte zusammengefaßt, die bei der Verarbeitung von Kaseinleim im Segelflugzeugbau unbedingt beachtet w'erden müssen, um einwandfreie Leimungen zu erreichen.
Leimvorschrift für Kaseinleim
Es ist wichtig zu beachten, daß die Lagerung von Kaseinleimpulver trocken und kühl zu erfolgen hat, und zwar stets in den Kaltleimdosen, in denen es geliefert wird. Die Dosen müsen bei der Lagerung fest verschlossen sein, damit keine Feuchtigkeit in das Pulver eindringt. Kaseinleimpulver saugt nämlich begierig die Feuchtigkeit aus der Luft auf und wird dadurch nach kurzer Zeit zersetzt. Die Kaltleimdose darf nicht zu groß sein, da dann bei der fast leeren Dose der Luftinhalt genügt, um das Leimpulver zu zersetzen. Es empfiehlt sich deshalb, bei großen Büchsen nach Verbrauch auf kleinere umzufüllen.
Ansetzen bzw. Anrühren von Kaseinleim darf nur in vollkommen sauberen Emaille-, Steingut-, Porzellan- oder Gummigefäßen erfolgen. Blechdosen rosten und wirken sich schädlich auf den Leim aus. Alle Leimreste vom vorhergehenden Tage restlos entfernen, nicht ausschaben, sondern richtig auswaschen, am besten Leimgefäße am Abend in Wasser einweichen. Sollte in dem Leimfaß Fett, öl, Petroleum oder Benzin aufbewahrt worden sein, so muß dieses ausgekocht werden. Nicht mit feuchten Geräten, Löffeln oder ähnlichem das Pulver aus der Dose schöpfen! Dabei bilden sich Knollen im Leimpulver, die beim späteren Anrühren nicht mehr vergehen und, in Leimfugen gekommen, einwandfreie Pressung unmöglich machen.
Da es eine Reihe verschiedener Kaltleimarten gibt und die Herstellerfirmen ihren Erzeugnissen jeweils eine Gebrauchsanweisung beifügen, hat es wenig Zweck, alle die Vorschriften aufzuzählen, die beim Ansetzen zu beachten sind. Wesentlich ist, daß die Anweisungen der Firma genauestens eingehalten werden. Das richtige Verhältnis von Wasser zu Leim muß gewählt werden. Es geht nicht, daß man wie beim Kuchenbacken Kaltleim
pulver nach Gefühl ins Wasser schüttet. Nachdem ein für allemal das richtige Verhältnis von Wasser zu Leim fcstgelegt worden ist, eicht man sich für Wasser und Leim je ein Gefäß.
Hat sich eine Leimsorte bewährt, dann sollte diese beibehalten und nicht alle 14 Tage gewechselt werden. Jeder Leim hat seine Eigenarten, und es ist gut, wenn sich alle in der Werkstatt auf eine bestimmte Marke eingearbeitet haben.
Der angesetzte Kaltleim hat nur eine beschränkte Lebensdauer, die bei 6—8 Stunden liegt. Der Leim darf nach dieser Zeit auf keinen Fall mehr Verwendung finden, da er erheblich an Klebkraft eingebüßt hat. An sehr heißen Tagen sinkt die Lebensdauer auf 3—-4 Stunden. Niemals darf Leim vom vorhergehenden Tage verarbeitet werden. Auch Leim, der durch aufgegossenes Wasser gegen die Außenluft abgesperrt war, soll keine Verwendung für Flugzcugteile finden.
Guter Leim ist breiig und läuft von der Leimspachtel, während unbrauchbar gewordener Leim feine Fäden zieht und ein gallertartiges Aussehen annimmt.
Auch die richtige Behandlung und Vorbereitung der Leimflächen ist wichtig für eine gute Festigkeit der Leimverbindung. Grundsätzlich sollte vermieden werden, solche Stellen, die später Leimstellcn werden sollen, zu oft *nzufassen, besonders nicht mit fettigen oder öligen Fingern (Schlosserfinger). Oberkante und Unterkante des Flügelholms zeigen in der Nähe der Hauptholmbeschläge manchmal ein trauriges Beispiel, wie man es nicht machen soll. Die schmutzigen Finger der Schlosser, welche die Hauptholmbeschläge aufgepaßt und montiert haben, haben die zukünftigen Leimflächen so oft angefaßt, daß sie ganz schwarz geworden sind und vor Fett glänzen. Solche Stellen deckt man besser vorher mit Sperrholz ab, wovon jedes Stück mit zwei kleinen Nägeln angeheftet wird. Lcimstellen, die für die Leimung fertig vorbereitet sind, dür fen überhaupt nicht mehr mit den Fingern angefaßt werden, auch nicht mit scheinbar sauberen Fingern; denn auch der Handschweiß enthält Fett, und dieses ist schädlich für jede Leimung (Seite 75). Leimflächen an Holzteilen, in die im Betrieb Fett oder Schmieröl eingedrungen ist (solche Teile kommen bei Reparaturarbeiten zuweilen vor), müssen erst durch Waschen mit Azeton tadellos entfettet werden. Leimen erst nach vollkommenem Trocknen des Holzes.
Auch Staub ist nachteilig für die Leimfestigkeit. Fertig vorbereitete Leimflächen, an denen nicht sofort mit dem Leimen begonnen werden kann, sind durch Abdecken mit Sperrholz, Pappe oder Papier gegen Einstauben zu schützen. Auf jeden Fall muß vor dem Leimangeben etwaiger Staub von den Leimflächen fortgeblasen werden.
Bei Reparaturleimungen ist darauf zu achten, daß alter Leim, Lack, Farbe an den Leimstellen sorgfältig entfernt werden (abhobeln), weil diese die Poren des Holzes verstopfen, so daß keine haltbare Leimverbindung möglich ist.
Nach dem Leimangeben soll der Leim noch einige Minuten anziehen, bevor die zu verleimenden Bauteile zusammengelegt und gepreßt werden. Dadurch findet das Holz Zeit, den Leim in die Holzporen einzusaugen, so daß er schon ohne Pressung in das poröse Holz eindringt (besonders bei den Nadelhölzern). Aus diesem Grunde muß Kaseinleim auch stets auf beiden Seiten angegeben werden.
Die Preßvorrichtung muß 6 Stunden sitzen bleiben. Eine Weiterbearbeitung des Werkstücks darf erst nach 12 Stunden begonnen werden. Bei sehr trockener und warmer Luft verkürzen sich die angegebenen Zeiten wesentlich. Als Kennzeichen für die Härte des
Leimes kann der herausgetretene Leim dienen, der fast hart sein muß. Früher darf die Bearbeitung nicht fortgesetzt werden.
Kaseinleim darf nicht bei zu niedriger Raumtemperatur verarbeitet werden. Die unterste Grenze ist 10’ C. Aus diesem Grunde muß eine Werkstatt, in der auch im Winter gearbeitet werden soll, heizbar sein. Durch Leimungen, die bei zu niedriger Temperatur ausgeführt wurden, sind schon viele Unfälle vorgekommen.
Prüfung von Leimen
In unserem Zerreißbock können wir den Kaltleim selbst auf seine Bindefestigkeit prüfen. Nach Bild 27 stellen wir uns drei Probekörper aus Kiefernholz her. Sorgfältige Anfertigung ist erforderlich, damit die Meßergebnisse nicht durch irgendwelche Fehler an den Probekörpern ungenau werden. Besonders ist auf die richtige Lage der Jahresringe (siehe Bild 27) zu achten, da das Ergebnis hiervon stark abhängt. Bei waagerechter Leimfläche müssen die Jahresringe senkrecht stehen. Die Lcimfläche muß eben und leicht aufgerauht sein Beim Verleimen darauf achten, daß sich die beiden Stücke nicht gegeneinander verschieben!
Kaseinleim wird auf beiden Leimflächen angegeben. Man läßt ihn 5 Minuten ein-zichen und preßt dann. Schraubzwingen 12 Stunden sitzen lassen und die Probekörper dann 6 Tage in lufttrockenem Raum lagern! Die erforderliche Mindest-Bindefestigkeit von Leimverbindungen in lufttrockenem Zustand, die sich bei diesem Versuch ergeben muß. beträgt 55 kg/cm2. Der aus den Versuchen mit den drei Probekörpern ermittelte Festigkeitswert darf um 10% geringer sein, wenn die Leimung hauptsächlich durch Herausreißen von Frühholz zu Bruch ging. Ein gutes Leimfabrikat wird aber bei sachgemäßer Ausführung der Probekörper einen höheren Mittelwert ergeben.
Damit ist die Leimprüfung aber nicht beendet, denn es fehlt noch die Prüfung der Naßbindefestigkeit (verleimte Probekörper 6 Tage getrocknet, dann 24 Stunden gewässert und sofort anschließend zerrissen) und der Wicdertrocken-Bindefestigkeit (Probekörper nach dem Wässern wieder vollständig getrocknet). Diese beiden Prüfungen wurden früher mit den gleichen Kiefernholz-Probekörpern ausgeführt wie die der Trocken-Bindefestigkeit (siehe oben), wobei für die Naßproben eine Mindest-Bindefestigkeit von 20 kg/cm2 und für die wieder getrockneten eine solche von 50 kg/cm2 gefordert wurde. Die dabei ermittelten Festigkeitswerte sind unzuverlässig. Die Naß-Bindefestigkcit wird nur noch gemäß DIN 53 254 mit Buchenholz-Stäben in Langholzverleimung bestimmt.
4. Stahlblech
Allgemeines über Flugzeugbau-Stähle
Der Werkstoff, aus dem im Flugzeugbau Stahlbauteile hergestellt werden, muß wegen Gewichtsersparnis eine möglichst hohe Festigkeit haben. Aus dem gleichen Grunde kann man bei zusammengebauten Stahlbauteilen meistens nicht ohne die Schweißung als Mittel zum Zusammenbau auskommen. Nietung oder Verschraubung bringt mehr Gewicht als Schweißung, außerdem auch im allgemeinen einen höheren Fertigungsaufwand. Beim Schweißen läßt es sich aber nicht verhindern, daß der Stahl an den geschweißten Stellen ausgeglüht wird. Andererseits möchte man mit Rücksicht auf die
Fertigungsschwierigkeiten und -kosten ein nachträgliches Vergüten des fertig geschweißten Bauteils möglichst vermeiden. Aus diesen Gründen sind im allgemeinen diejenigen Baustähle für den Flugzeugbau ungeeignet, die nur in vergütetem Zustand eine ausreichend hohe Festigkeit haben. Das gilt z B. für die Kohlenstoffstähle, die in anderen Zweigen der Technik, in denen es nicht so sehr auf Gewichtsersparnis ankommt, vorwiegend als Baustähle verwendet werden, und zwar gerade auch für geschweißte Bauteile, weil sie sehr gut schweißbar sind.
Im Flugzeugbau werden dagegen aus den oben genannten Gründen für zusammengebaute Stahltcile im allgemeinen nur Bleche, Rohre, Profile und Stangen aus legierten Stählen verwendet, die auch in geglühtem (geschweißtem) Zustand eine genügend hohe Festigkeit haben. Die Stähle müssen gut schweißbar sein und, zum mindesten in geglühtem Zustand, eine ausreichende Dehnung haben, damit sie die für die Herstellung leichter Stahlbauteile unbedingt notwendige Kaltverformung (Abkanten) aushalten können, ohne daß dabei Risse in den Bördelungen auftreten.
Die im Segelflugzeugbau verwendeten legierten Stähle müssen in geglühtem (geschweißtem) Zustand eine Festigkeit von mindestens 60 kg/mm2 haben; denn für diese Festigkeit sind die geschweißten Stahlbauteile im Segelflugzcugbau gewöhnlich gerechnet. Solche Festigkeitseigenschaften erhalten die Stähle durch Zusätze von Chrom und Molybdän oder von Chrom, Mangan und Vanadium, Stähle mit diesen Legierungsbestandteilen sind außerdem schweißbar. Das ist wichtig; denn es gibt auch Legierungszusätze, die zwar dem Stahl ebenfalls sehr gute Festigkeitseigenschaften verleihen, die ihm aber auch in mehr oder weniger hohem Maße seine gute Schweißbarkeit nehmen. Solche Stähle kommen gelegentlich für Drehteile, an denen nicht geschweißt wird, zur Verwendung. Für geschweißte Stahlbauteile können sie uns aber nichts nützen.
Ein sehr guter Werkstoff, der allen diesen Anforderungen genügt, ist der Fliegwerkstoff 1452, ein Chrom-Molybdän-Stahl (ähnlich den DIN-Werkstoffen VCMo 125 und 25 Cr Mo 4), Bauteile aus diesem Stahl können durch Vergütung auf eine Festigkeit von mehr als HO kg/mm2 (bis 130 kg/mm2) gebracht werden. Je nach Anlieferungszustand ist die Bezeichnung 1452.2 (geglüht, mindestens 60 kg/mm2) oder 1452.5 (zähhart vergütet, 90—105 kg/mm2).
Nicht ganz so gut, aber auch ein guter Werkstoff ist der Fliegwerkstoff 1604, ein Chrom-Mangan-Vanadin-Stahl (ähnlich dem DIN-Werkstoff VCV 130). Bauteile aus diesem Stahl können durch Vergütung ebenfalls auf eine Festigkeit von 110 kg/mm'2 (bis 130 kg/mm2) gebracht werden. Je nach Anlieferungszustand ist die Bezeichnung 1604.2 (geglüht, mindestens 60 kg/mm2) oder 1604 5 (zähhart vergütet, 90—105 kg/mm2).
Für Schulgleiter wurden früher Bleche von etwas geringerer Festigkeit (50 kg/mm2 in geglühtem Zustand) verwendet, die noch besser kalt verformbar (abzukanten) sind als die vorerwähnten; auch sind sie sehr gut schweißbar. Hierzu gehört der Fliegwerkstoff 1263, der in geglühtem Zustand (1263.1) sehr gut verformbar ist. Auch der früher unter der Markenbezeichnung „Aero 50*’ bekannte Stahl der Firma Krupp gehört zu dieser Gruppe.
Alle diese bisher genannten Stähle werden zur Zeit nicht hergestellt. Sie können nur noch aus Lagerbeständen stammen. Für die Neuherstellung ist der Stahl 27 Mn Cr V 4 als einziger schweißbarer Flugzeugbau-Stahl von hoher Festigkeit vorgesehen. Er hat geglüht oder geschweißt eine Mindestfestigkeit von 60 kg/mm2 und ist ebenso wie der
Fliegwerkstoff 1604 ein Chrom-Mangan-Vanadin-Stahl mit ähnlichen Eigenschaften wie 1604.
Der Grund, weshalb man hierbei von den bewährten Fliegwerkstoffen abgegangen ist und nicht den Stahl 1452 verwendet oder wenigstens 1604, sondern einen Stahl, der nur dem Fliegwerkstoff 1604 ähnelt, ist die völlige Bedeutungslosigkeit des deutschen Flugzeugbaus seit Kriegsende. Die geringen Stahlmengen, die der Flugzeugbau benötigt, können kein Stahlwerk veranlassen, einen Stahl nach den Wünschen und Bedürfnissen des Flugzeugbaus herzustellen Bei 27 Mn Cr V 4 handelt es sich um einen dem Stahl 1604 ähnlichen, aber eigentlich für andere Zwecke als für den Flugzeugbau produzierten Stahl Selbstverständlich kann und darf man diesen Stahl nicht Fliegw'crkstoff 1604 nennen; denn ..ähnlich“ ist nicht ..gleich“. Aber das ist auch nicht so wichtig. Wichtiger als seine Bezeichnung ist die Qualität des Stahls und seine Zuverlässigkeit. Er darf nicht einmal in guter Qualität und beim nächsten Mal in mäßiger oder sogar schlechter geliefert werden. In diesem Punkte ist der Flugzeugbau besonders anspruchsvoll und muß es sein: denn die Gefahr, daß eine Lieferung mangelhaften Werkstoffs schwere Unfälle zur Folge haben kann, ist beim Flugzeugbau besonders groß.
Kohlenstoffstahl wird vor allem für Tiefzichbleche und N ietmaterial verwendet, weil die legierten Stähle für diese Zwecke zu spröde sind. Auch hierfür werden die entsprechenden Fliegwerkstoffe aus dem gleichen Grund zur Zeit nicht hergestellt An ihre Stelle treten Austauschwerkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften.
Die Fliegwerkstoffe 1020.2 (geglüht, 28 kg/mm2) und 1030.2 (geglüht, 34 kg/mm1) eignen sich sehr gut als Tiefziehbleche, weil sie eine sehr große Dehnung haben. Sie werden jetzt ersetzt durch die DIN-Werkstoffe St VII 23 (28 kg/mm2, 26% Bruchdehnung) und St 34.23 (34 kg/mm2, 25% Bruchdehnung) Auch diese Bleche sind für Tiefziehteile sehr gut geeignet.
Prüfung von Stahlblech
Die Prüfung von Markenwerkstoffen kann natürlich nicht den Zweck haben, danach eine Auswahl des Werkstoffs zu treffen, wie dies beim Holz möglich und notwendig ist. Wenn nicht verschiedene Werkstoffe zur Wahl vorliegen, gibt es auch nichts zum Auswahlen.
Außerdem sind die Metall-Werkstoffe genormt und werden nach ganz bestimmten Prüfvorschriften bereits beim Hersteller geprüft, und zwar im allgemeinen weit besser, gründlicher und sorgfältiger, als es uns mit unseren beschränkten Mitteln möglich ist. Vor allem ist das bei den Fliegwerkstoffen der Fall.
Trotzdem lohnt es sich auch für uns. eine Prüfung durchzuführen; denn erstens können wir etwas dabei lernen und dadurch noch bessere Werkstoffkenntnisse erwerben, als wenn wir den Werkstoff nur verarbeiten, und zweitens erhöht eine zusätzliche Prüfung die Sicherheit, daß der Werkstoff in Ordnung ist. Unsere eigene Prüfung hat den Vorteil, daß sie an demjenigen Stück durchgeführt wird, auf dessen Qualität es uns vor allem und allein ankommt. Beim Hersteller werden nämlich dem ganzen Materialposten nur einzelne Stichproben zwecks Prüfung entnommen, und so kann es vorkommen, daß gelegentlich doch einmal eine minderwertige Platte durch die Kontrolle hindurchschlüpft.
Ob das Stahlblech eine ausreichende Dehnung hat, können wir durch einen Faltversuch nachprüfen. Wir stellen uns 2 Proben her. nämlich Blechstreifen, deren Breite gleich der ^fachen Blechdicke, mindestens aber 10 mm ist. Die Streifen werden quer zur Walzrichtung ausgeschnitten. Ihre Kanten sind leicht abzurunden. Wir biegen nun die Proben um 180° um einen Dorn, dessen Durchmesser gleich der Blechdicke ist. Hierbei dürfen auf der Zugseite keine Anrisse auftreten.
Nach Bild 28 stellen wir uns Zerreißproben her und zerreißen diese in unserem Zerreißbock. Gleichzeitig können wir dabei auch näherungsweise die Bruchdehnung messen. Zu diesem Zweck reißen wir mit einer spitzen Messingnadel an den Enden zwei Marken an, deren Abstand wir vor dem Versuch messen und mit h bezeichnet notieren. Nach erfolgtem Bruch legen wir den Stab genau zusammen und messen wieder die ganze Länge 1-2- Wenn wir dann die beiden Längen in mm gemessen in die nachfolgende Formel einsetzen, erhalten wir die Dehnung in Prozenten.
100 (12—h) Bruchdehnung = ---------------- °/o.
11
Bei der Herstellung des Probekörpers muß für weiche Übergänge gesorgt und auf genaue Ausführung der Meßstrecke geachtet werden. Kerbstellen und Risse sind zu vermeiden
Es müssen sich bei dem Versuch folgende Festigkeitswerte ergeben:
Fliegwerkstoff DIN-Bezeichnung Markenbezeichnung Legierung Zustand Zug-festigkeit kg/mm2 Bruchdehnung °/o
— 27 Mn Cr V 4 Chrom Mangan Vanadium geglüht vergütet 60 90 13 11
1452.2 1452.5 VCMo 125 Chrom Molybdän geglüht zähhart vergütet 60 90-105 10-13 6-8
1604.2 1604.5 VCV 130 Chrom Mangan Vanadium geglüht zähhart vergütet 60-75 90-105 13 8
1263.1 Aero 50 Mangan geglüht 50 16-19
1020.2 St VII 23 Kohlenstoff geglüht 28 26
1030.2 St 34.23 Kohlenstoff geglüht 34 25
Um die Schweißbarkeit eines Bleches festzustellen, kann man zwei Prüfungen vornehmen. Das Wesentliche ist bei diesen Prüfungen, daß beim Schweißen große Spannungen im Blech erzeugt werden, die ein schweißfähiges Blech ohne Rißbildung aufnehmen muß. Man schweißt ein Stück Blech, das vom Rand bis zur Mitte auf geschnitten ist, vom Rand herkommend nach Bild 59 ohne Zugabe von Schweißdraht. Die Naht darf bei normaler Abkühlung an keiner Stelle reißen.
Eine noch härtere Probe kann man nach Bild 60 vornehmen Zwei Blechstreifen von 50 mm Breite werden kreuzweise unter Zugabe von Schweißdraht übereinander geschweißt (vier Schweißnähte, zwei oben und zwei unten). Dann werden die freien Enden der
Probe, wie in Bild 61 gezeigt, um 90° abgebogen, also so, daß die Schweißraupen jeweils auf die Innenseite der Biegung zu liegen kommen. Hierbei dürfen auf der Außenseite der Biegung (gedehnte Seite) keine Risse auftreten.
Auch die nachfolgend beschriebene Prüfung gibt Aufschluß über den Grad der
Bild 59.
Schweißprobe bei Stahlblech
Schweißbarkeit: Zwei Bleche werden stumpf mit einseitiger Naht (nur von einer Seite aus schweißen) zusammengeschweißt. Diese Probe muß sich ohne Anriß um mindestens 180° über einen Dorn biegen lassen, dessen Durchmesser gleich der doppelten Blechdicke ist. Dabei soll der Scheitelpunkt der Biegung genau auf Mitte Schweißnaht liegen und zwar so, daß die Schweißraupe außen liegt, also gedehnt wird.
Bild 60. Schweißprobe
Bild 61.
Biegeprobe nach der Schweißung
5. Stahlrohr
Stähle
Im Flugzeugbau darf nur nahtlos gezogenes Präzisions-Stahlrohr verwendet werden. Bezüglich der Stähle, aus denen solche Rohre hergestellt werden, gilt das gleiche, was über diesen Punkt unter „4. Stahlblech“ gesagt wurde. Die Fliegwerkstoffe für Rohre 1452.9 und 1604.9 (beide geglüht. 60 kg/mm2), sowie 1452.5 und 1604.5 (beide vergütet, 90 kg/mm2) werden nicht mehr hergestellt. Dafür sollen in Zukunft Rohre aus 27 Mn Cr V 4 verwendet werden.
Auch die Rohre mit kleinen Durchmessern (6—10 mm 0), die sich aus legiertem Stahl nidrt herstellcn lassen, werden nicht mehr aus 1111.2 (geglüht, 42 kg/mm2) angefertigt, sondern hierfür ist als Austauschwerkstoff St 35.29 vorgesehen, der aber eine bedeutend geringere Festigkeit hat, nämlich nur 35 kg/mm2 (statt 42 kg/mm2 bei 1111.2). Dieser Festigkeitsunterschied muß beachtet werden, wenn derartiges Rohr bei tragenden Bauteilen an wichtiger Stelle verwendet wird, was allerdings nur selten vorkommt.
Als Austauschwerkstoff für Rohr, aus dem Rohrniete hcrgestellt werden und das früher aus Fliegwerkstoff 1030.1 (geglüht, 32 kg/mm2) war, wird jetzt der Stahl St 34.13 (34 kg/mm2, 25°/o Bruchdehnung) verwendet.
Prüfung
Die Faltprobe führen wir wie bei Stahlblech durch. Das Rohr wird dazu aufgeschlitzt und zu ebenem Blech auseinandergebogen. Es dürfen keine Anrisse auftreten. Diese Prüfung gibt uns Aufschluß über die Dehnungsfähigkeit des Materials.
Auch die Prüfung der Zerreißfestigkeit von Stahlrohr kann genau wie beim Stahlblech durchgeführt werden. Aus dem ebenen Blech stellt man sich die Probekörper her. Es ist jedoch darauf zu adrten, daß das Blech beim Aufbiegen des Rohres nicht verbeult wird, ebenso sind stärkere Schlagstellen zu vermeiden (nicht mit dem Stahlhammer schlagen).
Die Prüfung der Schweißbarkeit kann nach Bild 62 vorgenommen werden. Auch hier ohne Schweißdraht von außen nach innen schweißen. Eine härtere Prüfung ist die Verschweißung nach Bild 63. Hier wird das erste Kreuz unter Zugabe von Schweißdraht,
Bild 62 Schweißprüfung bei Stahlrohr
Bild 63. Sdiweißprüfung
und dann die Diagonalen hintereinander eingeschweißt. An den Schweißstellen dürfen keine Risse auftreten.
Man muß hier sehr sorgfältig prüfen, da die Risse häufig sehr klein sind. (Siehe auch unter „Die Werkstoffverarbeitung; Schweißen von Stahl“.)
6. Stahl für Drehteile
Auch für Stabstahl gilt das unter .,4. Stahlblech“ über die Fliegwerkstoffe und ihre Austauschwerkstoffe Gesagte. Die Stähle 1452.4 (zäh vergütet, 60 kg/mm2), 1452.5 (zähhart vergütet, 90 kg/mm2) werden zur Zeit nicht hergestellt. Austauschwerkstoff dafür ist wieder 27 Mn Cr V 4 mit 60 kg/mm2 Festigkeit in geglühtem (geschweißtem) Zustand.
Für Drehteile, die nicht geschweißt werden, kommen auch vergütete Kohlenstoffstählc zur Verwendung. Die Austauschwerkstoffe, die an die Stelle der hierfür bisher gebräuchlichen Fliegwerkstoffe treten, sind in der nachfolgenden Tabelle aulgeführt:
Fliegwerkstoff DIN-Bezeichnung Legierung Stangendurchmesser mm Zustand Zugfestigkeit kg/mm2 Bruchdehnung %
— 27 Mn Cr V 4 Chrom Mangan Vanadium — geglüht vergütet 60 90 13 11
1452.4 Chrom Molybdän bis 80 zäh vergütet 60 14
1452.4 1452.5 VCMo 125 80-150 bis 50 zäh vergütet zähhart vergütet 60 90 12 8
1604.2 1604.5 VCV 130 Chrom Mangan Vanadium bis 50 geglüht zähhart vergütet unter 75 90 11
1040.7 9 S 20 K Kohlenstoff 5-10 kalt verfestigt 50 8
1110.2 St C 25.61 — geglüht 42 22
1110.4 Kohlenstoff bis 25 vergütet 50 20
1110.7 bis 32 kalt verfestigt 60 8
1120.3 C 35 KV Kohlenstoff 6-50 vergütet 60 16
7 Stahldraht
Verspannungsdraht
Während wir für Bleche, Rohre und Drehteile Vergütungsstähle verwenden, deren Zugfestigkeit bei höchster Vergütung bis zu 130 kg/mm2 beträgt, müssen wir für Verspannungsdrähte einen Härtungsstahl nehmen, dessen Festigkeitswerte noch höher liegen Ein solcher Stahl ist der Kohlenstoffstahl Fliegwerkstoff 1181. Der Draht ist auch unter der Bezeichnung „Klaviersaitendraht“ bekannt. Drähte von 0,8 bis 1,8 mm 0 werden federhart und blank gezogen geliefert (Fliegbezeichnung 1181.8), Ihre Zugfestigkeit beträgt ungefähr 200 kg/mm2 bei etwa 3°/o Bruchdehnung. Drähte von größerem Durchmesser
(Fliegbezeichnung 1181.6), die im Anlieferungszustand federhart und blank geschliffen sind, haben eine Zugfestigkeit von 140—160 kg/mm2 bei ungefähr 7% Bruchdehnung.
Bei zunehmendem Durchmesser nimmt also auch die Dehnung zu. Dies geschieht zwar auf Kosten der Zugfestigkeit, ist aber nötig, weil wir den Draht sonst nicht verarbeiten könnten, ohne ihn vorher wieder auszuglühen. Er würde uns beim Ösenbiegen abbrechen. Ein Ausglühen darf aber bei der Verwendung als Verspannungsdraht auf keinen Fall Vorkommen; denn in ausgeglühtem Zustand beträgt seine Zugfestigkeit nur etwa 80 kg/mm2. Wir müssen uns daher auch in acht nehmen, daß wir den Draht nicht versehentlich ausglühen, etwa bei Reparaturarbeiten, z. B. wenn an einem in der Nähe befindlichen Beschlag geschweißt wird.
Zerreißversuche an dem Draht können wir mit unserem Bock durchführen. An jedes Ende des zu prüfenden Drahtes wird eine Öse angebogen und der Draht in den Bock eingehängt. Durch die Öse wird der Draht in seiner Festigkeit herabgesetzt, so daß wir nicht den vollen Höchstwert erreichen. Es ist ratsam, je eine Kausche in die Öse einzulegen und das Drahtende gegen die Spirale mit Bindedraht gegen Aufbiegen zu sichern.
Draht für Federn
Zur Herstellung von Federn wird derselbe Stahldraht (1181.8) verwandt. Daraus lassen sich Federn ohne vorherige Wärmebehandlung herstellen. Für Bandfedern nehmen wir ebenfalls den Fl.W. 1181.8. Wenn es hierbei allerdings nötig ist, das Federband mit Bohrungen zu versehen, oder wenn sehr starke Biegungen vorgesehen sind, dann müssen wir den Stahl in ausgeglühtem Zustand verarbeiten. Er wird auch so geliefert unter der Fliegbezeichnung 1181.2. Natürlich muß die fertige Feder dann vor der Verwendung gehärtet werden. Das Härten lassen wir am besten in einer Härterei machen.
8. Drahtseile
Eine Anzahl von Einzeldrähten schraubenförmig um einen gleichen Draht als Einlage gewickelt nennt man Litze. Bei stärkeren Litzen (ab 2,5 mm 0) besteht der Litzenkern nicht aus einem, sondern aus sieben Drähten, um welche die äußeren Drähte schraubenförmig gewickelt sind (Bild 64). Solche nach DIN L8 genormte Litzen aus Stahldrähten werden zu Verspannungszwecken verwandt.
Litze
Tragseil
Bild 64
Steuerseil
Eine Anzahl von Litzen schraubenförmig um eine Einlage aus Hanf oder Baumwolle gewickelt ergibt ein Drahtseil. Stählerne Drahtseile gemäß DINL9 sind unsere Steuerseile (Bild 64). Eine Abart davon sind die Tragseile (nach LgN 155 07), die bei den Schulsegelflugzeugen verwandt werden. Sie unterscheiden sich dadurch, daß die Einlage
aus einer Litze besteht, deren Einzeldrähte allerdings aus weicherem und daher dehnbarerem Stahl sind (Bild 64). Diese Seile sind infolge ihres Aufbaues nur für Verspannungen zu gebrauchen. Umlenkungen um Rollen sind bei Tragseilen unzulässig, während bei Steuerseilen solche Umlenkungen wegen der weichen Hanf- oder Baumwollseele möglich sind. Wenn die Litzen in gleichem Drehsinn geschlagen sind wie die Einzeldrähte, so nennt man das „Längsschlag“, im anderen Fall sagt man „Kreuzschlag“. Wir verwenden ausschließlich im Kreuzschlag geschlagene Seile, weil diese bei geringer Spannung oder gelockertem Seil weniger zum Verdrehen und Schlaufenbilden neigen.
Werkstoff, Aufbau und Abmessungen unserer Steuerseile gehen aus dem Normblatt DIN L 9 hervor. Danach muß der verwendete Stahldraht aus Kohlenstoffstahl von 160 kg/mm2 Zugfestigkeit sein (Fliegwerkstoff 1180.9).
Der Draht wird durch ein besonderes Verfahren vergütet. Die Summe der Bruchlasten der einzelnen Drähte ergibt die rechnerische Bruchlast des Seiles. Die tatsächliche Bruchlast ist niedriger. Dieser Unterschied darf bis zu 2O°/o betragen. Man nennt ihn Verseilverlust. Durch den Spleiß erfolgt nochmals eine Schwächung, die von der Güte des Spleißes abhängig ist. Für unsere Steuerseile, bei denen wir uns beim Spleißen besondere Mühe geben, sollte die Gesamtschwächung (Verseilverlust + Spleißverlust) nicht mehr als 25% betragen.
Für einen Zerreißversuch nehmen wir ein kurzes Stück Seil, versehen es an beiden Enden mit einem Spleiß und spannen es in unseren Zerreißbock ein. Die Bruchlasten, welche die verschiedenen Steuerseilproben unter Berücksichtigung einer Gesamtschwächung von 25% aushalten müssen, ergeben sich aus folgender Tabelle:
Seil 0 mm Bruchlast (Seile durch Spleiß geschwächt)
2,5 3,0 3,5 4.2 310 kg 420 kg 570 kg 820 kg
Welche Seilstärken zu verwenden sind, geht aus den Fertigungsunterlagen hervor. Seile unter 2,5 mm 0 kommen nur in Ausnahmefällen vor und dann nicht für lebenswichtige Steuerleitungen (Höhen-, Seiten- und Quersteuerleitung), da sie für diese nach den Bauvorschriften für Segelflugzeuge unzulässig sind. Ebenso dürfen hierfür auch in keinem Fall minderwertige Seile oder gar Bowdenlitze verwandt werden. Die Entscheidung, ob ein Seilantrieb lebenswichtig ist oder nicht, liegt natürlich nicht bei uns, also nochmals: Genau nach der Zeichnung richten!
Nach den Bauvorschriften sind fertig gespleißte Seile mit etwa % ihrer Bruchlast vorzurecken. Bei Verspannungsseilen ist das meistens nicht schwierig. Bei manchen Steuerseilen aber, die erst nach ihrer Durchführung durch enge, den Spleiß nicht durchlassende Führungen fertiggespleißt werden können, also nach erfolgtem Einbau in den Flugzeug-Bauteil, ist das Vorrecken zuweilen schwierig. Am besten ist es in solchen Fällen, wenn das ganze, zugeschnittene, an einem Ende bereits mit Spleiß versehene Seil vor dem Ein
bau vorgereckt wird. Sollte dann später das Vorrecken des Schlußspleißes nicht möglich sein, so ist dieser Schaden nicht allzu groß.
Neuerdings sieht der Konstrukteur aus Gründen einer höheren Steifigkeit in den Steuerleitungen von Leistungsflugzeugen zuweilen Stahldraht vor. Hierfür nehmen wir dann den unter „Verspannungsdraht“ erwähnten Draht aus 1181.1 bzw. 1181.6 (je nach Stärke).
Zum Schleppen von Segelflugzeugen werden häufig geflochtene Seile verwandt. Sie haben gegenüber den gedrehten Seilen den Vorteil, daß sie sich besser auf die Seiltrommel aufspulen lassen, weil sie beim Abwurf vom Schleppflugzeug nicht zur Bildung von Schlaufen neigen (Bild 101 und 102).
9. Leichtmetalle
Reinaluminium (Al 99,5)
Unter Reinaluminium versteht man Aluminium, so wie es in der Hütte gewonnen wird. Es ist aber nicht chemisch rein, sondern darf Verunreinigungen bis zu 2°/o enthalten. Die Bezeichnung Reinaluminium soll nur den Unterschied gegenüber den Aluminiumlegierungen zeigen, bei denen verschiedene andere Stoffe (hauptsächlich Metalle) hinzugefügt (legiert) werden. Im Flugzeugbau werden erhöhte Anforderungen gestellt. Hier dürfen die Verunreinigungen höchstens O,5°/o betragen, was auch durch die Bezeichnung Al 99.5 ausgedrückt wird.
Im Segelflugzeugbau wird Reinaluminium häufig fürgetriebeneBauteile verwandt, z. B. für die Rumpfspitze, Verkleidungen und Übergänge am Leitwerk, Handlochdeckel mit leichter Wölbung usw. Für alle diese Zwecke kann man auch Elektron verwenden. Aluminium wird aber, obgleich die Bauteile damit etwas schwerer werden, meistens bevorzugt, weil es sich leichter verarbeiten läßt und nicht korrodiert. Schließlich kommt es noch in Frage als Rohrleitung für Instrumente und für Steuerleitungen, die oft im Führerraum in Aluminiumrohr verlegt werden.
Die Markenbezeichnung für diesen Werkstoff ist AI 99.5, die Fliegbezeichnung für weiche, geblühte Bleche: 3000.1, für halbharte Bleche, sowie für Rohre und Stangen: 3000.7.
Die Zugfestigkeit ist ziemlich niedrig, sie beträgt bei 3000.1: 7—10 kg/mm2, bei 3000.7: 10—15 kg/mm2. Dafür ist die Bruchdehnung bei 3000.1: 30—4ü°/o, bei 3000.7: 6—10%. Das spezifische Gewicht beträgt 2,7.
Dural (A1 - C u - M g)
Dural ist eine Aluminium-Kupfer-Magnesium-Legierung (Al-Cu-Mg). Der Hauptbestandteil ist Aluminium. Dural zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit aus. Sie beträgt bei veredeltem Dural 40—42 kg/mm2 Das spezifische Gewicht (2,8) ist nur wenig höher als % des spezifischen Gewichts von Stahl. Berücksichtigt man das spezifische Gewicht beim Vergleich der Festigkeiten, dann entspricht veredeltes Dural einem Stahl von einer Festigkeit von 115—120 kg/mm2. Es hat bei gleichem Gewicht also fast doppelt so hohe Festigkeit wie unser geglühter (geschweißter) Stahl (Stahlblech, Stahl
rohr usw.), dessen Festigkeit 60 kg/mm2 beträgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß von 2 Bauteilen mit gleicher Größe und gleichem Gewicht, von denen der eine aus Stahl und der andere aus Dural ausgeführt ist, derjenige, welcher aus Dural ist, größere Wandstärken hat. Das ist überall dort günstig, wo Druckbeanspruchungen vorkommen; denn die Gefahr des Ausknickens und Ausbeulens der Wände ist dadurch kleiner. Man sagt: Die Dural-Ausführung hat eine größere Beulfestigkeit. Es werden Versteifungen und Bördelungen gespart, und die Konstruktion des Bauteils wird einfacher.
Leider läßt sich Dural nicht schweißen; denn dazu wäre eine Erwärmung über die kritische Grenze von 510° C nötig und diese hat eine Zerstörung des Gefüges und damit des Werkstoffs zur Folge, die außer durch Wiedcreinschmelzen durch keinerlei Behandlung des Werkstoffs wieder gut gemacht werden kann (siehe auch unter „Die Werkstoffverarbeitung; Herstellung von Beschlägen“). Wir sind also bei Bauteilen aus Dural auf Niet- und Schraubverbindungen angewiesen, die die Konstruktion schwerer machen und sie verteuern.
Dural korrodiert ferner sehr leicht. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, plattiertes Dural zu verwenden, das sind Bleche, deren Oberfläche aus einer dünnen Folie von Reinaluminium besteht, das, wie vorerwähnt, sehr korrosionsfest ist. Das Herstellerwerk liefert Duralbleche auch in plattiertem Zustand.
Die Fliegbezeichnung des Werkstoffs, der für uns in Frage kommt, ist für alle Halbzeugformen, wenn sie unplatticrt sind: 3115.4 (veredelt) oder 3115.5 (veredelt und nachgerichtet), in plattiertem Zustand: 3116.4 bzw. 3116.5.
Eine Zerreißprobe können wir mit Hilfe unseres Zerreißbocks in der gleichen Weise machen wie beim Stahlblech. Die Zugfestigkeit des veredelten Werkstoffs beträgt 40—42 kg/mm2 bei einer Bruchdehnung von 12—15%, während die des weichgeglühten 20—24 kg/mm2 bei 20—22% Bruchdehnung beträgt.
Silumin (A1 - S i)
Mit Silumin bezeichnet man Aluminium-Silizium-Legierungen (Al-Si). Diese eignen sich sehr gut zur Herstellung von Gußstücken. Im Segelflugzeugbau wird besonders Silumin-Gamma verwandt. Diese Legierung ist vergütbar und erreicht dadurch eine Zugfestigkeit von 20—30 kg/mm2. kur unsere Zwecke kommt fast ausschließlich Sandguß in Frage. Die Herstellung der Gußstücke ist verhältnismäßig einfach. Der Ausschuß ist selbst bei komplizierten Bauteilen gering (gußtechnisch richtige Formgebung vorausgesetzt). Der Preis solcher Gußstücke ist daher ziemlich niedrig, und es lohnt sich ihre Verwendung im Serienbau oftmals schon dann, wenn nur 10—15 Stück benötigt werden, nämlich überall da, wo die Herstellung des betreffenden Bauteils aus Stahl oder Dural sehr kompliziert wäre.
Wenn bei einem Segelflugzeugmuster Gußteile verwandt werden sollen, so müssen sic von einer Fabrik, die solche Gußstücke herstellt, zu beziehen sein. Wir erhalten sie dann bereits in vergütetem und, falls erforderlich, bearbeitetem Zustand. Sollte doch noch eine Bearbeitung nötig sein, so braucht hierüber nichts weiter gesagt zu werden, da es sich nur um spanabhebende Bearbeitung handeln kann.
Silumin-Gamma hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, so daß ein besonderer Schutz nicht erforderlich ist. Ferner ist es gut schweißbar, was von Vorteil ist,
falls an einem Gußstück Reparaturen auszuführen sind. Nur muß es nach dem Schweißen wieder neu vergütet werden, und das überlassen wir am besten dem Herstellerwerk. Die Fliegbezeichnung für vergütetes Silumin-Gamma ist: 3205.4; das spezifische Gewicht ist: 2,65.
H y d r o n a 1 i u m (A 1 - M g)
Unter Hydronalium versteht man Aluminium-Magnesium-Legierungen (Al-Mg). Der Hauptbestandteil ist hier wiederum Aluminium. Hydronalium ist sowohl als Blech, Profil und Stange als auch für Gußstücke zu verwenden. Es hat zwei wichtige Vorzüge: Seine Korrosionsfestigkeit ist sehr hoch, und es gibt Legierungen, die schweißbar sind. Von Nachteil ist seine geringere Festigkeit als Blech, Profil oder Rohr gegenüber Dural, als Guß gegenüber Silumin-Gamma. Das Schweißen von Hydronalium ist allerdings für den Scgclflugzeugbau insofern schwierig, als einmal geübte Leichtmctall-schweißcr nötig sind und ferner eine sehr sorgfältige und gewissenhaft durchgeführte Reinigung der Schweißnähte (von beiden Seiten) nach dem Schweißen notwendig ist. Dazu ist ein Reinigungsbad mit Alkali-Bichromatlösung nötig. Dieser Umstand zwingt den Konstrukteur von Segelflugzeugen, die in den Gruppen nachgebaut werden sollen, aul den Ilauptvorteil des Hydronaliums, seine gute Schweißbarkeit, zu verzichten, es sei denn, daß es sich um nicht lebenswichtige Verbindungen handelt. Da ein Bauteil aus Hydronalium bei gleicher Festigkeit geringeres Gewicht hat als der gleiche aus Stahl, eignet sich Hydronalium für Beschläge, bei denen Dural nicht verwendbar ist und deren Herstellung in Siluminguß sich wegen zu geringer Anzahl noch nicht lohnt. Allerdings muß bei der Konstruktion der Beschläge auf die Eigenheiten der Hydronaliumschweißung Rücksicht genommen werden (siehe unter „Schweißen von Leichtmetall“). Es ist daher meistens nicht möglich, einen Beschlag für Hydronalium umzukonstruieren, indem man einfach die bei Stahlausführung nötigen Matenalstärken verdoppelt (Hydronalium hat etwa die halbe Zugfestigkeit von unserem Flugzeugstahl, wenn er geglüht ist), im übrigen aber den Aufbau des Beschlages unverändert läßt, sondern es muß darauf geachtet werden, daß nur Stumpf- und Ecknähte vorkommen. Hohlkehl-, Überlappungs- und Bördelnähte müssen dagegen vermieden werden, ebenso alle Verschweißungen von Rohren.
Der zweite Vorzug des Hydronaliums. seine hohe Korrosionsbeständigkeit (Hydronalium ist seewasserfest), dem es seine bevorzugte Verwendung bei Seeflugzeugen verdankt, ist für den Segelflugzeugbau nicht so wichtig, da hier die Anforderungen in bezug auf Korrosionsfestigkeit, von Ausnahmen abgesehen, nicht so hoch sind.
Für Segelflugzeuge kommt hauptsächlich die Legierung H y 7 in Frage, deren Fliegbezeichnung für Bleche, Profile und Rohre 3310.2 (geglüht und nachgerichtet) ist. Die Zugfestigkeit beträgt 31 kg/mm2, bei 10—16% Bruchdehnung. Rohre werden auch kaltverfestigt geliefert, Fliegbezeichnung: 3310.7, Zugfestigkeit 35 kg/mm2, Bruchdehnung 10%. Seltener wird die Legierung Hy 9 verwandt. Sie hat etwas höhere Festigkeit, ist aber schlechter schweißbar. Fliegbezeichnung: 3315.2 bzw. 3315.7, Zugfestigkeit 36 bzw. 39 kg/mm2, Bruchdehnung 15 bzw. 10%. Das spezifische Gewicht von Hydronalium beträgt 2,6.
Elektron (M g - A 1)
Während alle bisher aufgeführten Leichtmetall-Legierungen Legierungen des Aluminiums waren, versteht man unter Elektron Legierungen des Magnesiums. Der Legic-rungszusatz besteht in der Hauptsache aus Aluminium. Elektron ist der leichteste metallene Werkstoff, der im Flugzeugbau als Konstruktionsmaterial verwandt wird. Sein spezifisches Gewicht beträgt 1,8. Es ist also nur doppelt so schwer wie Sperrholz. Von den zahlreichen Elektronlegierungen, die es gibt, werden im Segelfiugzeugbau drei verwandt, nämlich: AM 503 (Fliegbezeichnung: 3501.2), AZM (Fliegbezeichnung: 3510.2) und AZF (Fliegbezcichnung: 3506.0).
AM 5 03 (3501.2) wird als Blech. Profil, Rohr und in Stangen geliefert. Es ist schweißbar und wird daher im Motorflugzeugbau zur Herstellung von Tanks, Verkleidungen usw. verwandt. Bezüglich der Verwendung von Elektron für geschweißte Teile trifft das, was über Hydronaliumschwcißung gesagt wurde, in noch verstärktem Maße zu. Das Sdiweißcn von Elektron ist schwieriger, und die Korrosionsgefahr ist, wenn die Schweißnaht nicht tadellos gesäubert wurde, noch wesentlich höher. Aus diesem Grunde kommt Elektronschweißung im Segelflugzeugbau nur für untergeordnete Bauteile vor, z. B. bei Verkleidungsblechcn. Die Zugfestigkeit beträgt für Bleche 19 kg/mm2 (Bruchdehnung 5°/o), für Rohre und Profile 22 kg/mm2 (Bruchdehnung 2%). Die Festigkeit dieser Legierung ist also, selbst wenn man das geringe Gewicht berücksichtigt, ziemlich niedrig. Ein Vergleich mit dem gleichfalls schweißbaren Hydronalium fällt zugunsten des letzteren aus. Noch ungünstiger sieht das Verhältnis natürlich aus bei Konstruktionen, bei denen keine Schweißungen vorkommen; denn hier muß mit dem noch wesentlich festeren Dural verglichen werden. Daher wird für solche Zwecke, wo keine Schweißung vorkommt, die Legierung AZM verwandt.
AZM (3510.2) wird gleichfalls in allen Halbzeugformen geliefert. Es ist nicht oder nur schlecht schweißbar. Die Zugfestigkeit beträgt 28 kg/mm2, bei 100-'o Bruchdehnung. Dieser Werkstoff steht also, unter Berücksichtigung der verschiedenen Gewichte, dem Dural nicht nach. Die größeren Blechstärken, die man bei Elektronausführung infolge des geringeren Gewichtes wählen kann, ergeben sogar wegen ihrer größeren Beulfestigkeit eine Überlegenheit. Elektron findet daher im Segelflugzeugbau immer mehr Verwendung, und zwar insbesondere für Verkleidungen. Deckel usw.
Ein Nachteil dieses Werkstoffs ist seine große Sprödigkeit. Man kann Bleche zwar kalt abkanten, sie müssen aber nach jeder Kaltverformung geglüht werden, und zwar halbstündig bei 200—250° C. Treibarbeiten sind nur in warmem Zustand (270—380° C) möglich. Aus diesem Grunde muß von einer Verwendung bei Schul- und Llbungsflug-zeugen abgesehen werden, sofern es sich nicht um Bauteile handelt, bei denen keine Verformung nötig ist.
AZF (3506.0) ist die Legierung für Elektronguß. Sie läßt sich sehr gut gießen, was für den Preis wichtig ist. Die Zugfestigkeit beträgt etwa 12 kg/mm2, die Bruchdehnung 3°/o. Für höher beanspruchte Teile wird jedoch gewöhnlich Silumin-Gamma (3205.4) vorgezogen, da dessen verhältnismäßige Festigkeit höher ist. Elektronguß ist dort besser geeignet, wo man bei Silumin-Gamma, unter Einhaltung gleichen Gewichtes, auf gießtechnisch zu dünne Wandstärken kommen würde.
Ein Mangel aller Elektronlegierungen ist leider ihre außerordentlich geringe Kor
rosionsbeständigkeit. Elektron wird gebeizt geliefert und muß sofort nach der Verarbeitung (Schneiden. Bohren usw.) nachgebeizt werden. Aus diesem Grunde darf Elektron auch nicht für lebenswichtige Teile an solchen Segelflugzeugen verwendet werden. die für den Einsatz auf dem Wasser bestimmt sind.
10. Bronze, Messing
Die Hauptsteuerungslager, z. B. Handsteuer-, Fußsteuerlager usw. haben manchmal, wenn sie als Gleitlager ausgebildet sind, Gleitflächen aus Bronze oder Messing. Bei Lagern, wo Stahl auf Stahl gleitet, besteht die Gefahr, daß sie bei ungenügender Wartung (schlechte Schmierung, Versanden usw.) festfressen. Es gibt in jedem Segelflugzeug eine Reihe von Lagern, die, falls ein Festfressen während des Fluges eintreten würde, so hohe Widerstande hervorrufen könnten, daß der Pilot nicht mehr imstande wäre, sie zu überwinden. Durch die Verwendung von Kugellagern ist diese Gefahr ausgeschlossen. Bei Schul- und Übungsflugzeugen werden aber Gleitlager aus Kostengründen bevorzugt. Allerdings werden an Stelle von Bronze- oder Messingbuchsen auch zuweilen Buchsen aus Hartgewebe oder anderen geeigneten Werkstoffen verwendet.
Es gibt eine Reihe von Bronze- oder Messingarten, die für diesen Zweck geeignet sind. Erwähnt sei hier nur das unter der Markenbezeichnung Aeterna bekannte Sondermessing. Es wird in Stangen und Rohren geliefert. Seine Fliegbezeichnung lautet: 2205.0. Die Zugfestigkeit beträgt 60—70 kg/mm2, bei einer Bruchdehnung von 10—15°/o und einer Brinellhärte von 140—170. Das spezifische Gewicht beträgt ca. 8,1.
11. Kunststoffe
Neben den auch im Segelflugzeugbau seit langem bekannten Kunststoffen wie Zelluloid, Cellon, Vulkanfiber, gewinnen auch die Kunststoffe, die aus Kunstharz hergestellt werden, immer mehr an Bedeutung. Es gibt verschiedene dieser Art, die als Werkstoffe für den Flugzeugbau Verwendung finden. Auch im Segelflugzeugbau werden sie verwendet, wenn sie die Möglichkeit konstruktiver Verbesserung ergeben Noch wichtiger sind die neueren glasartigen Kunststoffe Plexiglas und Astralen, die jetzt dem früher beim Bau von Führerhauben ausschließlich verwendeten Zelluloid und Cellon den Rang abgelaufen haben.
Kunstharzpreßstoffe
Kunstharze sind Harze, die auf synthetischem Wege und zwar aus Kalk, Kohle und Luft gewonnen werden. Die für uns wichtigsten sind Phenolharz und Karbamid-harz. Diese Harze sind in reinem Zustand allerdings noch nicht als Werkstoff zu verwenden. Erst durch Beimengung der verschiedensten Stoffe ergeben sich Werkstoffe, deren Eigenschaften natürlich entsprechend verschieden sind. Diese Beimengungen können Lösungsmittel sein. Dann entstehen Lacke und Bindemittel. So wird z. B. Kauritleim aus Karbamidharz hergestellt. Die Beimengungen können aber auch Füllstoffe sein, und dann ergeben sich die vielfach bekannten Kunstharzpreßstoffe. Bei ihrer Herstel
lung macht man sich eine besondere Eigenart dieser Kunstharze zunutze, nämlich ihre Aushärtbarkeit. Das Aushärten erfolgt durch Erhitzen unter hohem Drude. Dieser Vorgang läßt sich nicht rückgängig machen, wie das bei den Metallen möglich ist (durch Ausglühen). Ausgehärteter Kunstharzstoff bleibt immer hart. Das hat zur Folge, daß diese Stoffe eine sehr hohe Hitzebeständigkeit haben. Der große Preßdruck ist erforderlich, weil sonst beim Aushärten infolge Gasbildung ein sehr poröser Stoff entstehen würde.
Als Füllstoffe können die verschiedensten Stoffe dienen, und zwar sowohl anorganische als auch organische. Anorganische Füllstoffe sind z. B. Gips, Gesteinsmehl Glimmer, Asbest, Eisenpulver usw. Die hierbei entstehenden Werkstoffe sind für uns allerdings uninteressant. Wichtig sind dagegen die bei Verwendung organischer Füllstoffe entstehenden Werkstoffe. Solche Füllstoffe sind: Papier, Gewebe, Holz.
Die Werkstoffe, bei denen der Füllstoff in ganzen Bahnen (Papier oder Gewebe) bzw. in Form von Furnier (Holz) im Werkstoff enthalten ist, nennt man geschichtete Kunstharzpreßstoffe. Ist der Füllstoff Papier, so nennt man den Preßstoff auch Hartpapier. Bei Gewebe als Füllstoff ist die Bezeichnung Hartgewebe, bei Holz als Füllstoff dagegen Preßholz, nicht Hartholz; denn hierunter versteht man bekanntlich die harten Holzarten wie Esche. Buche, Eiche usw. Alle drei Arten von geschichteten Kunstharzpreßstoffen werden in Platten-, Profil- und Rohrform hergestellt, Hartgewebe auch als Rundmaterial.
Es gibt im Flugzeugbau viele Verwendungsmöglichkeiten für die geschichteten Preßstoffe, insbesondere für Hartgewebe und Preßholz. Hartgewebe zeichnet sich durch besonders gute Laufeigenschaft aus. Metall läuft auf Hartgewebe sehr gut und frißt auch in völlig ungeschmiertem Zustand nicht fest Deshalb eignet sich Hartgewebe zum Ausbuchsen von Lagern, die nicht oder ungenügend geschmiert werden, ferner zu Führungen für Steuerseile bzw. -drähte. Auch Dreh- und Preßteile werden aus Hartgewebe gefertigt. Da es ein ziemlich homogener Werkstoff ist und sehr fest gegen Spalten, werden z. B. Seilrollen, Knöpfe für Handgriffe usw. daraus hergestellt.
Die Verwendung von Preßholz im Flugzeugbau hat in letzter Zeit bedeutend zugenommen. Das kommt hauptsächlich daher, daß sich aus Preßholz auch solche Bauteile herstellen lassen, deren Form so kompliziert ist, daß ein Zusammenbau aus Platten und Profilen zu teuer würde. Solche Prcßholztcile entsprechen den Guß- und Gesenkpreßteilen im Metallbau. Auch Beplankungs- oder Verkleidungsteile mit sphärisch gewölbten oder tiefgezogenen Flächen, deren Herstellung aus Sperrholzplatten nicht möglich ist, weil diese sich nur zu abwickelbaren Flächen verformen lassen, können vorteilhaft aus Preßholz gefertigt werden. Diese Preßholzteile entsprechen den getriebenen bzw. tiefgezogenen Blechteilen im Metallbau
Die Festigkeits - und Gewichtsdaten für geschichtete Kunstharzpreßstoffe sind folgende:
Druck kg/cm2 Zug kg/cm2 E-Modul kg/ cm2 Raumeinheits gewicht g/cm3
Hartpapier 1500 1200 100 000 1.4
Hartgewebe 1800 750 80 000 1,35
Preßholz 1250 1300 165 000 1,34
Ungeschichtete Kunstharzpreßstoffe mit Papier- oder Gewebeschnitzeln oder Holzmehl als Füllstoff werden ebenfalls in Form von Platten und Profilen geliefert. Auch werden Preßteile daraus hergestellt Sie kommen meistens nur für nicht lebenswichtige Teile vor, da ihre Festigkeit geringer ist als die der geschichteten.
Glasartige Kunststoffe
Für die Verglasung der Führerhaube brauchen wir einen durchsichtigen Werkstoff. Gewöhnliches Glas oder, genauer gesagt, Silikatglas kann für diesen Zweck nicht verwandt werden, da es folgende schwerwiegende Nachteile hat:
Bei Bruchlandungen kann es zertrümmert werden und zerfällt dann in lauter scharfkantige Splitter, die den Piloten gefährlich verletzen können.
Das spezifische Gewicht ist hoch (2,6).
Um zu verhindern, daß es infolge seiner Sprödigkeit nicht schon bei leichten Erschütterungen entzwei geht, müßte es in ziemlich dicken Platten verarbeitet werden, wodurch noch höheres Gewicht entstände.
Es gibt nun eine Reihe von Kunststoffen, die die genannten Mängel nicht aufweisen. Zum Teil haben sie dafür andere Fehler, so daß sie sich für unsere Zwecke mehr oder weniger gut eignen.
Der am längsten bekannte Kunststoff dieser Art ist das Zelluloid, das durch Zusatz von Kampfer (oder Ersatzstoff) aus Nitro-Zellulose hergestellt wird Das lür unsere Zwecke verwendete Zelluloid wird in verschieden starken, glasartig durchsichtigen Platten geliefert. Es ist splittersicher und sehr elastisch, so daß es in dünnen Platten verarbeitet werden kann Es läßt sich bei Erwärmung in sphärisch gewölbte, nicht ab wickelbare Flächen drücken. Das spezifische Gewicht beträgt 1.38. Von Nachteil ist die Feuergefährlichkeit und die Neigung, mit der Zeit zu vergilben. Ferner ist es stark hygroskopisch, was für die Form sehr nachteilig sein kann durch Faltenbildung an der fertigen Führerhaube.
Nitro-Zellulose wird aus Zellulose durch Zusatz von Salpetersäure gewonnen. Aus dem gleichen Ausgangsstoff (Zellulose) entsteht durch Zusetzen von Essigsäure dicHydro-acctyl-Zellulose, aus der durch Beimischen von Weichmacherstoffen das Ccllon gewonnen wird. C e 1 l o n unterscheidet sich vom Zelluloid im wesentlichen dadurch, daß es schwer entflammbar, also nicht feuergefährlich ist. Im übrigen hat es dieselben Nachteile. Es vergilbt zwar nicht ganz so stark wie Zelluloid, dafür ist es aber noch bedeutend hygroskopischer. Seine Feuchtigkeitsaufnahme je 100 cm2 Oberfläche beträgt nach 24 Stunden 90 mg (bei Zelluloid 35 mg).
Die beiden erwähnten Kunststoffe werden aus einem organischen Stoff, der Zellulose, hergestellt. Die im folgenden beschriebenen durchsichtigen Kunststoffe sind wie die Kunstharze synthetische Stoffe. Sie werden aus Kalk, Kohle und Wasser hergestellt. Am bekanntesten ist das Plexiglas (Polymethacrylsäureester). Dieser Werkstoff ist für die Verglasung von Führerhauben am hochwertigsten. Er ist zwar nicht so elastisch wie Zelluloid und Cellon, aber doch ausreichend, so daß es auch bei Plexiglas möglich ist, mit der Plattenstärke sehr weit herunter zu gehen, ohne daß man zu geringe Griffestigkeit oder mangelnde Sicherheit gegen Hagelschlag zu befürchten braucht. So kommt man bei Segelflugzeugen für Scheibengrößen bis 300X300 mit einer Platten
stärke von 1,5 mm aus. Das spezifische Gewicht beträgt nur 1,18. Plexiglas läßt sich bei Erwärmung sehr gut verformen, und zwar auch sphärisch in jede gewünschte Form. Bei einwandfreier Verformung sind die optischen Eigenschaften gut. Die Durchsichtigkeit ist besser als bei Zelluloid und Cellon. Plexiglas vergilbt nicht.
Die Nachteile sind folgende:
Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist sehr hoch. Darauf muß bei der Befestigung der Scheiben Rücksicht genommen werden.
Plexiglas ist hygroskopisch und arbeitet daher bei Feuchtigkeitsänderung; allerdings ist diese Eigenschaft nicht so ausgeprägt wie bei Zelluloid und Cellon. Plexiglas ist teurer als die vorgenannten Baustoffe.
Plexiglas ist infolge seiner Sprödigkeit empfindlicher gegen örtliche Belastungen als Zelluloid und Cellon.
Ein weiterer, synthetisch hergestellter, glasartiger Kunststoff ist das Astralen. Dieses ähnelt bezüglich seiner Elastizität dem Zelluloid und dem Cellon, was für die Verarbeitung sehr von Vorteil ist. Seine optischen Eigenschaften sind gut. Es ist zwar nicht ganz so klar wie Plexiglas, sondern hat einen leicht bläulichen Schimmer. Das ist aber für unsere Zwecke nicht von Bedeutung, da wir ja meistens dünnere Platten (1—2 mm) verwenden. Die Hauptsache ist, daß es ebenso wenig wie Plexiglas vergilbt. Das spezifische Gewicht beträgt 1,34.
Astralen gehört zur Gruppe der Kunststoffe aus Polyvinylchlorid, zu der auch Igelit. Mipolam und Vinifol gehören. Astralen unterscheidet sich von allen bisher erwähnten durchsichtigen Kunststoffen dadurch vorteilhaft, daß es fast gar nicht hygroskopisch ist, so wenig jedenfalls, daß es für unsere Zwecke praktisch als nicht hygroskopisch angesehen werden kann. Es treten also keine Formänderungen auf bei Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts der Luft oder bei Regen, Abwaschen der Führerhaube usw. Verglichen mit Plexiglas ist der bedeutend niedrigere Preis zu nennen.
Leider läßt sich Astralon mit den im Segelflugzeugbau zur Verfügung stehenden Mitteln nicht sphärisch verformen. Bei einer Erwärmung, wie sie für diese Verformung nötig ist, wird die Oberfläche bereits schlierig, so daß der Werkstoff optisch nicht mehr einwandfrei ist. Durch Verwendung hochpolicrtcr Metallformen läßt sich dieser Übelstand vermeiden. Das kommt aber für uns kaum in Frage.
Für die abwickelbaren Flächen (das sind die meisten bei den üblichen Führerhauben mit Stahlrohr-Gestell) ist jedenfalls Astralon ein vorzüglicher Werkstoff, für die sphärisch gewölbten Flächen dagegen ist Plexiglas der geeignetste, besonders wenn die Scheiben klein sind, so daß der Preis nicht sehr ins Gewicht fällt. Zelluloid, oder besser noch Cellon. kommen nur dann in Frage, wenn sphärisch gewölbte Flächen vorhanden sind und aus Kostengründen von der Verwendung von Plexiglas hierlür abgesehen werden muß.
Auswahl
12. Bespannungsstoff
Bei der Auswahl von Stoffen lassen sich manche Vereine von vollkommen falschen Gesichtspunkten leiten. Es ist wesentlich, nicht nur auf die Festigkeit und den Preis des Stoffes zu achten, sondern auch den Spannlackverbrauch mit zu berücksichtigen.
In den meisten Fällen wird es so sein, daß der billigere Stoff den größten Spannlackverbrauch hat, bei geringerer Festigkeit. Bei besseren Stoffen kommt zu der Ersparnis an Spannlack noch die größere Glätte und die größere Haltbarkeit bei durchschnittlich gleichem Preis. Außerdem kann man einen festen Stoff bei Reparaturen vorsichtig abweichen, um ihn nachher wieder zu verwenden. Für Anfängerflugzeuge ist es aus diesem Grunde immer ratsam, den besseren Stoff zu wählen.
Weiter sollte auch das Gewicht, besonders wenn es sich um Übungs- und Leistungsflugzeuge handelt, Berücksichtigung finden. Stoffe ohne Anstrich sollten nicht mehr als 50 Gramm je m2 wiegen (Höchstgewicht = HO g/m2).
Die Fadendichte soll 31—36 Fäden pro cm betragen. Enggewebte Stoffe haben einen geringeren Spannlackverbrauch als weitmaschige. Dafür ist aber ihre Spannfähigkeit geringer, d. h. das Maß, um das sie sich beim Imprägnieren mit Spannlack zusammenziehen. Es kommt zwar selten vor, daß ein Stoff infolge zu enger Webart ungenügende Spannfähigkeit hat. Trotzdem empfiehlt es sich, vor der Verarbeitung eines noch nicht erprobten Bespannungsstoffes eine Probe zu machen (siehe unter Prüfung). Ferner müssen Bespannungsstoffe apprcturlos sein, da Appretur die Spannfähigkeit wesentlich herabsetzt. Auf die Aussagen des Händlers, bei dem der Stoff gekauft wird, kann man sich durchaus nicht verlassen. Also auch aus diesem Grunde: Probe machen.
Zuletzt ist für die Eignung eines Stoffes noch seine Oberflächenbeschaffenheit wichtig. Je rauher und wolliger die Oberfläche ist, desto höher ist auch der Spannlackverbrauch und desto mehr Mühe hat man, durch Schleifen und wieder Imprägnieren endlich eine glatte Oberfläche zu erzielen. Bespannungsstoffe, die für diesen Zweck eigens hergestellt werden, machen daher stets einen glatten, fast seidig glänzenden Eindruck. Das wird dadurch erreicht, daß zur Herstellung dieser Stoffe gesengte Fäden verwendet werden. Man lasse sich nicht durch ungeeignete Stoffe täuschen, bei denen der gleiche Eindruck durch Appretur und Bügeln erzielt wird. Man kann ja leicht feststellen, was von diesem Glanz noch übrig geblieben ist, wenn man ein kleines Stückchen gründlich ausgewaschen hat.
Bild 65.
Durch Hagelsdilag zerstörte llöhenruder-bespannung aus Seidenbatist
Unsere Bespannung soll entsprechend DIN L 21 in Kette und Schuß gleiche Festigkeit haben (Kette liegt parallel zur Webkante). Die Mindestfestigkeit beträgt für Kette und Schuß 7 kg/cm, die Bruchdehnung maximal 1 l°/o.
Für die meisten Segelflugzeuge eignet sich ein Makostoff (Baumwolle) am besten. Es gibt die verschiedensten Arten von Mako. Die von uns gewünschte Art genau zu bezeichnen, so daß der Händler weiß, was wir wollen, ist nicht möglich. Wir können diese Art eben nur „Bespannungsstoff“ nennen. Ihre Eigenschaften ergeben sich aus
dem oben Gesagten. Für Leistungssegelflugzeuge kann man, wenn man das nötige Geld hat, auch Rohseide oder ähnliches zur Bespannung verwenden. Der Vorteil ist jedoch nur gering. Meistens wird man besser tun, die höheren Kosten in die Lackierung des Segelflugzeugs zu stecken, indem man die Lackierung von einem Fachmann ausführen läßt. Dadurch ist mehr zu erreichen als durch seidene Bespannung. Auf keinen Fall darf Seidenbatist als Bespannungsstoff verwandt werden, da er durch die Imprägnierung außerordentlich spröde wird, so daß er von dem geringsten Hagelschlag zerstört werden kann (Bild 65).
Prüfung
Um die Prüfung durchführen zu können, benötigen wir ca. I m2 des Stoffes, den wir verwenden wollen. Wir schneiden uns je drei Streifen von 8 cm Breite und 30 cm Länge, einmal in Kette und einmal in Schuß. Diese Stoffstreifen verwenden wir als Zugproben. Wir spannen sie nach Bild 66 ein und belasten sie bis zum Bruch. Die ersten Gewichte können wir von 5 kg zu 5 kg steigern, in Nähe der Bruchgrenze jedoch steigern wir immer um je 1 kg. Beim Einspannen und Belasten muß darauf geachtet werden, daß alle Fäden gleichmäßig tragen, da sonst der Bruch zu früh eintritt.
Als Last können wir Schraubzwingen, Schrott oder sonstige Dinge verwenden. Die Gewichte werden nacheinander aufgelegt und nach dem Bruch alle zusammen gewogen. Bruchlast durch Stoffbreite, die vor dem Bruch festgestellt wurde, ergibt die Festigkeit in kg/cm Breite. Diese Zugprüfung führen wir für die drei Ketten- und drei Schußproben durch und errechnen dann die mittlere Festigkeit des Stoffes für Kette und die für Schuß.
Zum Imprägnieren von Bespannstoffen benötigt man pro m2 Stoff ca. 0,5—1,0 kg Spannlack (geeigneten Stoff vorausgesetzt). Eine genaue Angabe über den Spannlackverbrauch, den ein guter Bespannungsstoff haben darf, kann man nicht machen, da es nicht genau anzugeben ist, was man unter gut oder genügend imprägniert versteht. Der Zweck
der Imprägnierung ist zwar in erster Linie, den Stoff luftundurchlässig zu machen und ihn gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Zweitens soll sich der Stoff stramm über den Bauteil spannen. Drittens aber wollen wir eine glatte Oberfläche erzielen und in dieser Beziehung ist der Geschmack eben sehr verschieden. Einleuchtend ist jedenfalls, daß in dem Falle, wo über die Spannlackimprägnierung noch ein oder mehrere Lackanstriche kommen sollen, eine zu große Sparsamkeit mit dem Spannlack um so höhere Ladekosten zur Folge hat. Aus diesem Grunde kann die ganze Spannlack-Verbrauchsprüfung nur eine Vergleichsprüfung sein, d. h.: ein neuer Bespannungsstoff kann auf seinen Spannlackverbrauch mit einem bereits bekannten und erprobten verglichen werden. Auch über die Zahl der erforderlichen Anstriche kann nichts gesagt werden. Diese hängt ganz davon ab, wie stark man den Spannlack bei jedem Anstrich
verdünnt und ob der Mann, der den Anstrich macht, gewohnt ist, dick aufzutragen oder den Pinsel zu quälen. Die Luftundurchlässigkeit ist das einzige, was man einwandfrei feststellen kann, und zwar geschieht das durch Saugen mit dem Mund. Sie ist meistens schon sehr bald vorhanden, während man bezüglich der Oberllächenglätte noch lange nicht von einer fertigen Imprägnierung reden kann.
Bild 67. Proberahmen
Die Prüfung geht folgendermaßen vor sich: Auf einen Proberahmen aus Holz nach Bild 67 spannen wir unseren Stoff ohne Vorspannung auf, d. h. wir legen den Stoff auf den Tisch, streichen ihn glatt, legen den Rahmen darauf und kleben jetzt den Stoff daran fest, ohne ihn zu spannen. So haben wir die Möglichkeit, uns gleichzeitig ein Bild über die Spannfähigkeit zu machen. Jetzt werden Pinsel, Behälter und Inhalt gewogen und dann der Stuff einmal gestrichen. Nach Fertigstellung des Anstrichs werden Pinsel, Behälter und der restliche Inhalt sofort wieder gewogen. Aus der Differenz der beiden Gewichte ergibt sich der Verbrauch für den Anstrich. Nach dem vollständigen Trocknen des Anstrichs (etwa 6 Stunden) wird dieses Verfahren wiederholt, bis die Güte der Imprägnierung der des Vergleichsstoffes entspricht. Nach dem ersten Anstrich wird der Stoff meistens noch ziemlich lose und faltig auf dem Rahmen hängen, später muß er aber stramm wie ein Trommelfell werden.
13. Imprägnierungsmittel
Für Bespannung
Die früher übliche Art, Schulflugzeuge nach Gesichtspunkten der Billigkeit zu imprägnieren und sich deshalb mit Wasserglas und Reisstärke zu behelfen, ist heute nicht mehr zulässig. Da viele Segelflugvereine gezwungen sind, weitab von ihren Hallen zu schulen, ist es oft nicht zu vermeiden, daß die Flugzeuge einige Zeit dem Regen ausgesetzt sind. Infolge der Wasserdurchlässigkeit solcher Anstriche werden die Maschinen mit der Zeit weich und damit für den Schulbetrieb unbrauchbar. Das auf der einen Seite gesparte Geld wird dann für Reparaturen und Neubauten wieder doppelt ausgegeben.
Wir verwenden deshalb heute durchweg für alle Flugzeuge den von der Industrie angebotenen Zellulose-Spann lack, den wir vor der Verarbeitung auf Verträglichkeit mit unserem Stoff prüfen (siehe unter „Bespannungsstoff: Prüfung“).
Man unterscheidet Spannlack auf Nitrozellulose-Basis und solchen auf Acetylzellulose-Basis. Beide sind in flüssigem Zustand sehr feuergefährlich. Eine mit Nitrozellulose-Spannlack imprägnierte Bespannung ist aber auch nach dem Trocknen des Spannlacks noch sehr feuergefährlich (wie Zelluloid). Deshalb ist Acetylzellulose-Spannlack, der eine schwer entflammbare Bespannung ergibt, vorzuziehen, obwohl seine Spannfähigkeit nicht ganz so gut ist, wie die des anderen.
Wollen wir unsere Flugzeuge farbig streichen, so können wir den Spannlack gleich farbig geliefert bekommen und dadurch den teils sehr schweren Farbanstrich sparen.
Bei Schul- und Ü ungsflugzeugen sollte man die Stoffbespannung nicht lackieren, da der Lackanstrich bei den häufigen Reparaturen lästig ist. Wenn größere Teile einer lackierten Bespannung zu entfernen sind, so müssen diese durch neue Bespannung ersetzt werden, während man bei fehlendem Lackanstrich die alte Bespannung wieder verwenden kann. Wenn es sich herausstellt, daß sie beim Wiederaufkleben zu kurz ist, so wird einfach ein Streifen neuen Stoffes mit genügend breiter Überlappung (60—80 mm) angeklcbt. Natürlich werden sich Falten bilden, die sich durch Spannen mit der Hand nicht beseitigen lassen. Da hilft dann ein Auflösen der Imprägnierung mittels Spannlackverdünnung. Ein guter Bespannungsstoff, der gleich zu Anfang gut imprägniert wurde, läßt sich diese Behandlung vier- bis fünfmal gefallen, was für Schulflugzeuge sehr zweckmäßig ist. Jedenfalls gibt es, wenn man diese Möglichkeiten einkalkuliert, keine billigere Bespannung als guten Stoff mit guter ?>pannlackimprägnierung.
Für Holz
Für den I nne nans t r i ch des Flugzeuges verwenden wir einen farblosen Spirituslack oder Zelluloselack (ölfrei). Diese haben den Vorzug, daß sie billig sind, schnell trocknen und bei Reparaturen leicht zu entfernen sind. Sie dringen infolge schnellen Trocknens nicht tief in das Holz ein, so daß abgekratzte Stellen ohne tiefes Hobeln leimfähig sind, was für Reparaturen unerläßlich ist.
Für den Außenanstrich verwenden wir, wenn das Flugzeug farblos bleiben soll, einen guten Ölüberzugslack. Schlechten Lack zu verwenden, hat keinen Zweck, da sich der geringere Preis durch geringere Haltbarkeit ausgleicht. Auch hier empfiehlt es sich aber, vorher mindestens einmal mit einem der obenerwähnten Innenanstrichlacke zu grundieren, da sonst der Lackverbrauch und damit auch das Gewicht des Anstrichs durch das stärkere Eindringen des Ölüberzugslacks in das Holz zu groß werden.
Bei farbigen Anstrichen verwendet man Kunstharz- oder Zelluloselacke. Hierbei besteht der Anstrich meist aus drei getrennten Substanzen: dem Porenfüller, der Grundfarbe und dem Decklack.
14. Korrosionsschutz
Die verbreitetste, allerdings nicht die beste Art, Metallteile vor Korrosion zu schützen, ist die des Anstreichens mit Rostschutzlack. Gut bewährt haben sich hier grün oder blau lasierende Lacke, weil sie eine dauernde Kontrolle der Schweißstellen infolge ihrer Durchsichtigkeit gestatten. Seit einiger Zeit ist man jedoch zur Verwendung besonderer Rostschutzlacke (undurchsichtig grau) übergegangen. Diese Lacke sind in ihrer Härte emailleartig. Infolgedessen springt der Lack an Stellen, die gestaucht, gereckt oder gebogen werden, ab, wodurch Überbeanspruchung bzw. Verletzungen der Beschläge gut sichtbar werden. Dies erleichtert die Überwachung und Wartung der Maschinen erheblich. Bei farblos-durchsichtigen Lacken dagegen bemerkt man beschädigte Stellen nicht so leicht, weil kein Lade abspringt und am Farbton nichts geändert wird.
Einwandfrei ist der Schutz von Metallteilen durch Zinküberzug auf galvanischem Wege. Auch durch Kadmieren werden Metallteile geschützt. Das ist aber nicht zulässig bei geschweißten Teilen, bei denen die Beizflüssigkeit zwischen zwei nahe beieinander liegende oder einander berührende Metallflächen eindringen kann, z. B auch dort, wo eine vollständig randumschweißte Blechdoppelung eine Bohrung hat.
Die beste Methode zum Schutz von Stahlteilen ist das Atramentverfahren der I. G. Farben. Der Grund, weshalb sich dieses Verfahren bei den Segelflugvereinen schwer einführt, liegt darin, daß die meisten glauben, daß eine kostspielige Einrichtung dazu nötig ist. Diese Meinung kommt sicher daher, daß man bei großen Werken, die das Atramentieren im großen besorgen, eine entsprechende Einrichtung vorfindet. Für uns genügt eine Feuerstelle, auf der man Wasser in einem Blecheimer zum Kochen bringen kann, und vier alte Blecheimer. Beides ist nicht kostspielig. Es gilt bei der Einführung dieses Verfahrens nur eine gewisse Trägheit zu überwinden und nicht immer zu denken: mit Lack geht es ja auch.
IV. Die Werkstoffverarbeitung
1. Leimen
Allgemeines über Leimen
Holzteile werden miteinander grundsätzlich durch Leimung verbunden. Das Wesentliche der Leimung ist, daß mittels eines der vorher beschriebenen Leime Holzteile mit für diesen Zweck besonders vorgerichteten „Leimflächen“ und unter Anwendung von Druck miteinander verbunden werden.
Das Hauptmerkmal der Leimflächen ist, daß sie genau aufeinander passen müssen. Wenn die eine Fläche eben ist, muß es die andere auch sein. Hat die eine aber eine bestimmte Wölbung, so muß die andere die gleiche haben. An jeder Stelle müssen sich die Leimflächen unter dem Druck des Preßwerkzeugs oder des sonstigen Preßmittels vollkommen Zusammenlegen, so daß gar keine oder nur eine sehr dünne Leimschicht dazwischen bleibt. Außerdem soll der Leim in die Poren des Holzes eindringen und sich, nachdem er erstarrt ist, mit Hilfe vieler feiner und feinster Verästelungen im Holz verankern, etwa so wie sich eine Pflanze mit ihren vielen Wurzeln im Erdboden verankert Warum das notwendig ist, haben wir im Kapitel „Leim“ gesehen (Seite 74).
Das Leimen ist also eine Arbeit, bei der eine Reihe von ganz bestimmten Voraussetzungen erfüllt und Handlungen ausgeführt werden müssen, ohne die eine einwandfreie Leimung nicht erzielt werden kann. Wir müssen uns damit abfinden, daß der Leim es allein nicht macht, auch wenn er noch so vorzüglich ist, sondern daß wir das Leimen erlernen müssen, um alles so einrichten zu können, daß der gute Leim auch seine guten Eigenschaften voll zur Geltung bringen kann. Leimen ist zwar leichter zu erlernen als z. B. Schweißen; aber trotzdem dürfen wir die zum Leimen notwendigen Kenntnisse und Fertigkeiten nicht unterschätzen. Außerdem gibt es beim Bau eines Segelflugzeuges manche Gelegenheit, bei der die einwandfreie Ausführung der Leimung beträchtliche Anforderungen an das handwerkliche Können stellt. So ist z. B. die Erfüllung der für eine gute Leimung unerläßlichen Forderung nach ausreichendem Preßdruck in manchen Fällen eine schwierige Aufgabe.
Die Bedingungen für eine gute Leimung sind:
a) Genau passende Leimflächen und ausreichender Leimdruck, so daß der Leim in die Holzporen gepreßt wird.
b) Offene, nicht durch Staub- Holzmehl, 01 oder Lack verstopfte Poren des Holzes.
c) Leicht aufgerauhte Leimflächen.
d) Keine Verunreinigungen auf den Leimflächen, die den Leim chemisch beeinträchtigen oder die Adhäsion vermindern (Schmieröl, Fett, Handschweiß).
e) Guter Leim.
f) Einhaltung der klimatischen Bedingungen, die Voraussetzung sind für das richtige Abbinden des Leims.
g) Ausreichende Preßdauer entsprechend der Temperatur.
h) Keine Erschütterung des Bauteils während der Preßdauer.
Dazu ist im einzelnen folgendes zu sagen
Genau passende Leimflächen sind besonders bei Kaseinleim notwendig, weil dieser Leim infolge seines verhältnismäßig großen Wassergehalts beim Erhärten eine erhebliche Schrumpfung aufweist. Dadurch entstehen bei zu dicker Fuge Hohlstellen in der Leimfuge, an denen die Leimverbindung völlig fehlt. Diese Hohlstellen sind um so ausgedehnter, je stärker die Fuge ist.
Klemmleim ist dagegen ein „fugenfüllender Leim“, d. h. er füllt (bis zu einem gewissen Grade) eine dicke Fuge aus wie Kitt, also ohne daß die oben erwähnten Hohlstellen entstehen. Trotzdem müssen wir auch bei Klemmleim unbedingt dafür sorgen, daß unsere Leimungen feine Fugen haben; denn diese sind nicht nur notwendig, um einen stark schrumpfenden Leim an der Bildung von Hohlstellen zu hindern, sondern die feinen Fugen sind auch die Voraussetzung für die Erzeugung des für eine gute Festigkeit der Verleimung notwendigen Leimdrucks.
Eine dicke, flüssige Leimschicht kann (solange sie eben noch eine dicke Schicht ist) keinem nennenswerten Druck ausgesetzt werden. Der Leim würde schon bei geringem Druck zur Seite herausgequetscht werden. Das Vorhandensein einer dicken Leimschicht nach dem Erhärten ist deshalb ein Beweis dafür, daß der Leim nicht unter dem für eine gute Leimung notwendigen Druck gestanden hat, weil entweder die Preßeinrichtung nicht genügend Druck erzeugt hat (ungenügende Pressung), oder weil dieser sich über einzelne Kontaktstellen in der Leimfläche ausgeglichen hat (schlecht passende Leimflächen). Die Kontaktstellen, an denen sich die zu verleimenden Teile bis zum Kontakt genähert haben, lassen keine weitere Näherung mehr zu, so daß in den anderen Bereichen dicke Leimfugen verbleiben.
Nur in einer feinen Fuge erhält der Leim den Druck, der für eine gute Leimung notwendig ist. Nur hier ist der Reibungswiderstand, der den Leim daran hindert, seitlich herausgequetscht zu werden und der mit enger werdender Fuge stark zunimmt, so groß geworden, daß er einem erheblichen Leimdruck das Gleichgewicht hält. Unter der Einwirkung dieses Druckes ist der Leim dann in der Lage, in feinste Kanäle des Holzes einzudringen.
Beim weichen, porösen Frühholz der Nadelhölzer genügt eine Berührung des Holzes mit dem Leim, und sofort saugt das Holz den Leim ohne jeden Leimdruck tief genug in sich hinein, wenn man diesem Vorgang genügend Zeit läßt (Anziehenlassen des angegebenen Leims). Anders ist es aber beim Spätholz der Nadelhölzer. Dort sind die Leitzellen, aus denen das Spätholz besteht, so dickwandig, daß der Leim nicht in ihr Inneres eindringen kann. Sie stehen aber auch in so dicht geschlossener Reihe, daß er nicht zwischen den einzelnen Zellen hindurchdringen und die Zellen umfassen kann, um sich so im Holz zu verankern. Nur bei hohem Leimdruck gelingt es ihm, in die geschlossene Front der Leitzellen einzudringen. Deshalb kommen häufig Fehlleimungen vor an Stellen, an denen die Leimfläche aus Spätholz besteht und wo nicht der in diesem Fall notwendige große Leimdruck vorhanden war. Auch das leichte Auf rauhen der Leimflächen wirkt sich in diesem Sinne günstig aus, indem es die Front der Leitzellen stellenweise aufreißt und dadurch dem Leim das Eindringen erleichtert.
Ähnlich ist es bei der Verleimung von Hartholz wie Rotbuche und Esche. Hoher Leimdruck begünstigt hier das Eindringen des Leims in das Holz, besonders wenn es noch durch leichtes Aufrauhen der Leimfläche unterstützt wird.
Es ist zweifellos vorteilhaft, daß der Klemmleim ein fugenlüllender Leim ist und daß daher bei diesem Leim Fugen bis zu 0,5 mm Dicke zulässig sind. Aber das darf nicht falsch verstanden werden. Auch bei diesem Leim ist die Festigkeit bei dünneren Fugen mit höherem Leimdruck größer. Und es muß doch stets unser Bestreben sein, möglichst hohe Lcimfestigkeit zu erreichen. Außerdem garantiert uns niemand dafür, daß in der Praxis nicht noch weitere, die Leimfestigkeit herabsetzende Umstände hinzukom-jnen. wenn wir schon einmal dabei sind, cs mit unserer Arbeit nicht so genau zu nehmen, indem wir mit 0,5 mm dicken Leimfugen zufrieden sind, uns also mit einer Qualität unserer Arbeit begnügen, die gerade noch zulässig ist und die eigentlich nur in solchen Fällen als unterste Grenze angesehen werden sollte, wo besonders schwierige Verhältnisse die Verleimung erschweren.
Bei großen Leimllächen ist cs oft nicht leicht, genau passende Flächen zu bekommen. Aber hier darf keine Mühe gescheut werden. Bei größeren, ebenen Flächen ist Paßgenauigkeit am besten durch Bearbeiten mit der Hobelmaschine oder dem Abrichter zu bekommen. Wo das nicht geht, sollte man. wenn irgend möglich, mit der Rauhbank arbeiten. Bei Reparaturen kann es vorkommen, daß wir auch diese nicht verwenden können. Da hilft nur sorgfältige Arbeit mit dem Putzhobel und, wo dieser nicht ankommen kann, mit dem Schinder oder Stecheisen, wobei ständig mit dem Lineal kontrolliert werden muß, ob die Fläche auch wirklich eben wird.
Die vorgerichteten Leimflächen sollen möglichst offene Holzporen haben; deshalb müssen sie gut gesäubert werden. Staub und Holzmehl verstopfen die Poren. Daher blasen wir die Leimfläche gut sauber und sorgen, falls nicht sofort geleimt wird, durch Abdecken dafür, daß sie nicht von neuem einstaubt.
An ölgetränkten Holzteilen ist eine Leimung nur dann noch möglich, wenn an der Leimfläche so tief abgchobelt wurde, daß wieder Holzporen zum Vorschein kommen, die nicht mehr durch öl verstopft sind. Daher darf für Innenlackierung kein Öllack genommen werden, weil dieser zu tief in das Holz eindringt und bis tief hinein die Poren verstopft. Natürlich muß bei Leimungen an lackierten Heizflächen auch der ölfreie Lack sorgfältig abgekratzt oder abgehobelt werden
Bei Verwendung von Kauritleim müssen grundsätzlich alle Leimflächen leicht aufgerauht werden. Kiefernholz bearbeiten wir hierzu mit dem Zahnhobel. Dieser muß ein fein gezahntes Eisen haben, mit dem die Leimlläche in Faserrichtung leicht aufgerauht wird. Das Hobeleisen muß so eingestellt sein, daß es nur ganz feine Rillen in das Holz arbeitet. Bei schmalen Leisten vorsichtig arbeiten, weil sonst Fasern ausgerissen werden! Eine zu stark aufgerauhte Leimfläche leimt schlechter als eine glatte Das Aufrauhen mit Raspel oder Feile ist falsch, weil dadurch Unebenheiten in die Fläche gearbeitet werden.
Sperrholz wird mittels Glaspapier auf gerauht, indem man längs bis diagonal zur Faserrichtung schleift. Danach Säuberung von dem durch das Schleifen entstehenden Holzmehl nicht vergessen! Bei Sperrholz hat das Auf rauhen gleichzeitig den Vorteil, daß dadurch Verunreinigungen entfernt werden, die sich auf den Sperrholzplatten befinden können. Sie sind oft schon durch die Herstellung derselben vorhanden, sowie durch Lagern in verstaubten Räumen und durch das Anfassen beim Zuschneiden.
Bei Kaseinleim werden hoch beanspruchte Leimungen aufgerauht, ferner alle Verleimungen von Hartholz (Esche, Budie usw.).
Die fertigen Leimflächen müssen gegen alle Verunreinigungen geschützt werden, die den Leim chemisch beeinträchtigen oder die Adhäsion vermindern (Schmieröl, Fett, Handschweiß). Es muß deshalb unbedingt vermieden werden, auf vorgerichtete Leimflächen mit den Händen zu fassen. Wo sich eine Berührung nicht vermeiden läßt, weil an dem Bauteil noch weitergearbeitet werden muß, bevor die Leimung erfolgt, sind die Leimflächen durch Auf heften von Sperrholzstreifen zu schützen. Grundsatz soll aber sein: Möglichst frisch verleimen.
Selbstverständlich ist guter Leim zu verwenden. Es wäre Sparsamkeit am falschen Platz, wollten wir am Leim sparen. Über Leime, die im Segelflugzeugbau verwendet werden dürfen, das sind Leime mit genügender Wasserbeständigkeit, siehe unter „Die Werkstoffe und ihre Prüfung, 3. Leim“. Dort ist auch Näheres gesagt über die klimatischenBcdingungen, welche die Voraussetzung für das richtige Abbinden des Leims sind, also über Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Luft in der Werkstatt, in welcher Verleimungsarbeiten ausgeführt werden. Besonders wichtig ist hierbei die Einhaltung der unteren Temperaturgrenze. Die leichtsinnige Nichtbeachtung dieser Grenze hat schon viele Unfälle zur Folge gehabt.
Pressen
Das Pressen beim Leimen hat einmal den Zweck, die zu verleimenden Teile fest zusammenzudrücken, so daß sie sich bis auf eine feine Fuge einander nähern. Darüber hinaus hat es den Zweck, den Leimdruck zu erzeugen, von dessen Notwendigkeit bei guten Leimungen oben ausführlich die Rede war. Es gibt Fälle, wo nahezu der gesamte, von der Preßeinrichtung erzeugte Preßdruck auf den Leim wirkt und den erstrebten Leimdruck erzeugt, z. B. beim Verleimen von glatt gehobelten Holmlamellen, die schon beim losen Aufeinanderschichten fast fugenlos aufeinander liegen. Es gibt aber auch Fälle, wo der größte Teil des Preßdrucks, den die Preßeinrichtung erzeugt, dazu verbraucht wird, die widerspenstigen Holzteile paßgenau zusammenzubringen, so daß zur Erzeugung des Leimdrucks nur ein kleiner Rest bleibt. Solche Fälle kommen vor beim Beplanken von drehsteifen Flügelnasen, besonders wenn das Nasensperrholz diagonale Faserrichtung hat. Dann werden erhebliche Preßdrücke benötigt, um das Sperrholz, selbst wenn es gut vorgebogen ist, überall paßgenau auf die Rippen niederzudrucken.
Es ist wichtig, bei der Beurteilung einer Preßeinrichtung, z. B. beim Abschätzen von Anzahl, Größe und notwendigem Anzug einer Gruppe von Schraubzwingen, sich diese doppelte Aufgabe des Preßdrucks der Preßeinrichtung vor Augen zu halten, nämlich einmal das manchmal schwierige Zusammenzwingen widerspenstiger Hölzer und zweitens die eigentliche Erzeugung des Leimdrucks. Für letzteren bleibt immer nur der Rest übrig, den das Zusammenbringen der zu verleimenden Hölzer nicht schon verbraucht hat, und das ist manchmal wenig.
Zur Erzielung des Preßdrucks gibt es verschiedene Mittel, die richtig zu handhaben für die Güte unserer Arbeit sehr wichtig ist. Wir wollen sie uns deshalb genauer ansehen.
Je nachdem, an welchen Stellen geleimt werden soll, sind auch die Preßvorrichtungen verschieden. Als wichtigstes Werkzeug, von dem der Holzflugzeugbauer nie zu viel haben kann, wurden schon die Schraubzwingen erwähnt. Sie sind meistens das geeignetste Mittel zum Pressen; denn mit ihnen können wir einen so hohen Preßdruck
reichen, daß es hieran auch bei großen Leimflächen oder widerstrebenden Bauteilen nie zu fehlen braucht. Wenn es möglich wäre, würden wir am besten überhaupt nur mit Schraubzwingen pressen. Leider geht das aber nicht, denn es gibt im Flugzeugbau r ine Reihe von Leimungen, bei denen man keine Schraubzwingen ansetzen kann, so daß ,in auf andere Mittel zum Pressen angewiesen ist. Auf diese soll später noch in^egangen werden. Wir wollen uns aber auf jeden Fall die Regel merken: -duaubzwingen sind überall dort zum Pressen zu verwenden. wo es irgend möglich ist. sie anzusetzen. Als einzige Ausnahme von der Regel sind Leimungen an sehr diwachen Bauteilen zu betrachten, die nur geringen Preßdruck benötigen, etwa einen Druck. wie man ihn auch mit den Fingern ausüben könnte. Bei solchen Bauteilen besteht vielleicht sogar die Gefahr, daß höherer Druck eine Beschädigung zur Folge haben konnte. Auch wäre das große Gewicht der Schraubzwingen von Nachteil. In solchen Fällen verwenden wir zweckmäßiger Fixklemmen (siehe später).
Um beim Pressen den Druck der Schraubzwingen auf die ganze Leimfläche zu verteilen, müssen Beilagen zwischen Schraubzwinge und Werkstück gelegt werden. Jede Zwinge hat ja nur einen verhältnismäßig kleinen Druckteller. Es nützt uns aber nichts, daß der Preßdruck direkt unter diesem sehr hoch ist, wenn er dicht daneben rasch ab-nirnmt; denn unsere Leimung soll ja nicht aussehen wie eine Punktschweißung. Dicke, gegen Durchbiegen möglichst widerstandsfähige Beilagen verteilen den Preßdruck nach dien Seiten, und zwar um so gleichmäßiger, je dicker sie sind.
Als Beilagen verwenden wir Abfallholz, das am besten in einer besonderen Beilagen-kiste gesammelt wird. Diejenige Fläche der Beilage, die auf das Werkstück gelegt werden soll, muß gut plan gehobelt und nicht durch hart gewordene Kaltleimreste uneben sein.
Ein Nebenzweck der Beilagen ist. daß sie das Werkstück gegen örtliche Verletzung durch die Schraubzwingen schützen. Diese dürfen deshalb auch in denjenigen Fällen nie direkt auf das Werkstück gesetzt werden, wo eine Druckverteilung durch Beilagen nicht erforderlich wäre (Aufleimen von starken Klötzen).
Handelt es sich um Lamellierung von Holmgurten, so benötigen wir nur auf einer Seite Beilagen. Auf der andern dient uns die Sdhabloncnlcistc der Holmschablone als Beilage. Eine Holmschablone brauchen wir ja ohnehin. Indem wir nun das Lamellenpaket mittels Zwingen gegen die hchablonenlcistc pressen, erreichen wir gleichzeitig, dan der Holmgurt die richtige Form bekommt und genau in die Schablone paßt, was bei Verleimung außerhalb der Schablone eventuell schwierig zu erreichen wäre.
An Stellen, wo der herausgequetschte Leim mit der Beilage oder der Vorrichtung (Holmschablone, Rippenschablone usw.) in Berührung kommen kann, und zwar so, daß er ein Festkleben des fertig verleimten Werkstücks an der Beilage oder Vorrichtung verursachen könnte, müssen wir dieses Festklebcn verhindern, indem wir Papier dazwischen legen. Das Papier wird an den gefährdeten Stellen in die Schablone eingelegt, bevor wir die Leisten, Klötze. Sperrholzbeplankung, Sperrholzecken usw. einlcgen. Handelt es sich um eine Beilage, an der das Werkstück nicht festkleben soll, so wird das Papier aul das zum Pressen fertige Werkstück gelegt und die Beilage darauf.
Wenn Leim austritt, klebt das Papier am Werkstück fest, läßt sich aber leicht durch Schleifen mittels Glaspapier entfernen. Die Hauptsache ist, daß das Werkstück sich ohne Beschädigung aus der Vorrichtung nehmen oder von den Beilagen trennen läßt.
Am besten eignet sich Ölpapier für diesen Zweck, da dieses fast gar nicht fcstklebt und auch das Hindurchdringen des Leims verhindert. Aber zur Not können wir auch ein anderes, kräftiges, nicht zu stark Flüssigkeiten ansaugendes Papier verwenden. In den meisten Fällen werden nur kleine Stücke gebraucht, die an die klebgefährdeten Stellen gelegt werden. Wenn aber einmal mehr benötigt wird, z. B. beim Verleimen von Holmen in der Holmschablonc, dann sollten wir nicht am Papier sparen wollen; denn cs ist sehr ärgerlich, wenn der fertige Holm nur unter Benutzung von Brechstangen und mit Beschädigung aus seiner Bauvorrichtung herausgebrochen werden kann oder sich nicht von der Beilage trennen will.
Auch das An setzen von Schraubzwingen will gelernt sein und erfordert Übung. Wo es nicht ohne weiteres möglich ist, die Schraubzwinge senkrecht zur Leimfläche anzusetzen, weil die beiden Flächen des Werkstücks, auf die die Zwinge ihren Druck ausübt, nicht parallel liegen, müssen wir uns durch Unterlegen keilförmiger Beilagen helfen. In Bild 68—71 sind verschiedene Anordnungen dargcstellt. Die in Bild 68 gezeigte ist völlig falsch. Der Preßdruck kann sich nicht über die Leimfläche verteilen. Er drückt nur auf die hohe Kante des Werkstücks. Bild 69 gibt eine Anordnung wieder, die zuweilen möglich ist, wenn die Leimfläche nur geringe Schräglage hat. Sobald diese zu groß ist, werden wir feststellen, daß die Zwinge beim Anziehen abrutscht. In Bild 70 ist die Zwinge senkrecht zur Leimfläche und daher schräg zum Werkstück angesetzt. Da der Fuß der Zwinge bei zu großer Schräge keinen Halt am Werkstück mehr findet, ist auch diese Anordnung nur beschränkt möglich, dagegen ist die in Bild 71 richtig.
Bild 69. Pressen bei schiefer l.eimfläche
Bild 6S. Pressen bei schiefer l.eimfläche. Diese Anordnung ist falsch
Besondere Aufmerksamkeit verlangt das Pressen großer Leimflächen. Je größer diese Flächen, desto mehr Schwierigkeit macht es, an jeder Stelle den nötigen Preßdrude zu erhalten. Es müssen größere Zwingen verwandt werden, und, da diese sich nicht so eng setzen lassen und auch ihr Druck größer ist, müssen die Beilagen ebenfalls kräftiger sein.
Aber noch etwas anderes ist bei großen Leimflächen wichtig, und zwar besonders beim Aufleimen von Sperrholz. Es besteht dann nämlich die Gefahr. daß sich Leimseen bilden, d. h. in der Mitte der Leimfläche bleibt eine zu große Menge von Leim zurück, der seitlich nicht herausgequetscht wird, weil der Preßdruck hier bereits zu hoch ist und den Leim nicht durchläßt. Dieser Fall tritt dann ein, wenn die am Rand der Leimflächc angesetzten Schraubzwingen früher angezogen
werden als die in der Mitte befindlichen. Richtig ist das Umgekehrte. Der Druck soll von der Mitte her nach den Seiten zu langsam zunehmen. Wir müssen dem Leim auch Zeit zum Fließen lassen. Er ist eine zähflüssige Masse und fließt nur langsam. Deshalb ziehen wir nicht jede Zwinge ganz fest an, sondern nur mäßig, dann erst die andern alle, und zwar in der Reihenfolge, die sich aus dem vorher Gesagten ergibt. Wenn so alle durch sind, beginnen wir wieder bei der ersten, die jetzt etwas fester angezogen wird, usw. Wir pressen so nach und nach von der Mitte her den Leim an den Seiten heraus.
Sehr oft kommt es vor, daß sich die Bretter, die man bei großen Leimflächen als Beilagen verwenden muß, etwas geworfen haben. Das schadet nichts. Nur müssen die Bret-
ter richtig aufgelegt werden. Sie werden durch den Zwingendruck zwar wieder plan, doch erfolgt der Druck bei unsachgemäßer Anordnung (Bild 72) zuerst an der Seite, und es bilden sich die früher erwähnten Leimseen. Bild 73 zeigt, wie das Brett richtig liegen muß. Der Prcßdruck ist dann in der Mitte immer höher als an den Seiten.
Fix klemmen sind Klemmen, die durch Federkraft Preßdruck ausüben (Bild 74). Sie sind aus den früher oft verwendeten Fotografenklammern entstanden, sind diesen jedoch wegen ihrer weit höheren Federkraft überlegen. Sie sind vorteilhaft überall dort zu verwenden, wo nur geringer Preßdruck nötig ist. Ihre Anschaffung lohnt sich schon deshalb, weil sie billiger sind als Schraubzwingen.
Bild 74. Fixklemme
Eine andere Preßmethode ist die mittels Ulmiaklammern (Bild 6). Diese kann man zuweilen dort anwenden, wo man mit Schraubzwingen nicht gut beikommen kann. Am meisten werden sie beim Einleimen von Eckklötzen aller Art verwandt. Mit einer Spczialzange werden die Stahlbügel auscinandergebogen und aufgesetzt. Hierbei ist zu beachten, daß die Spitzen der Klammern nicht direkt auf das Werkstück aufgesetzt werden dürfen, da sie dieses verletzen würden. Am geeignetsten sind in diesem Fall Beilagen aus Hartholz.
Eine noch größere Bedeutung hat das Pressen mittels Nagelleisten oder Nagelstreifen. Dieses Verfahren ist zwar lange nicht so gut wie die vorerwähnten, denn einmal ist der damit zu erzielende Preßdruck wesentlich geringer und ferner ist auch das Einschlagen vieler Nägel in das Werkstück keineswegs von Vorteil für dieses. Trotzdem müssen wir diese Methode oft anwenden, nämlich überall dort, wo wir weder Schraubzwingen noch Ulmiaklammern ansetzen können. Das trifft vor allem für Beplankungen von Flügeln und runden Rümpfen zu. Hierbei kann man Schraubzwingen meistens nicht ohne weiteres ansetzen. Will man trotzdem mit Zwingen pressen, so muß man besondere Vorrichtungen bauen, die ziemlich kompliziert und teuer sind, und mit denen zu arbeiten nur Fachleuten zu empfehlen ist, die viel Erfahrung auf diesem Gebiet haben. Im Serienbau wird meistens mit solchen Vorrichtungen gearbeitet, denn hier lohnt es sich. Wir tun dagegen gut, die primitivere Pressung mittels Nagelleisten vorzuziehen (siehe auch unter .,Der Zusammenbau; Beplanken von drehsteifen Flügelnasen“). Nur dürfen wir nicht vergessen, daß bei allen Beplankungsarbeiten, wo eine Pressung durch direkt anzusetzende Zwingen möglich ist, z. B. beim Aufleimen von Sperrholzecken oder von schmalen Beplankungsstreifcn beim Flügelzusammenbau usw., die Zwingenpressung stets vorzuziehen ist. Mangel an Schraubzwingen oder Gleichgültigkeit bezüglich der Qualität unserer Arbeit darf nicht der Grund für die Verwendung von Nagelleisten auch in solchen Fällen sein, wo die bessere Zwingenpressung ohne besondere Schwierigkeit möglich ist.
Zu Nagelleisten verarbeitet man gewöhnlich 5X10-Leisten aus billigem Kiefernholz (Ausschuß, keine Flugzeugqualität), in welche die Nägel im Abstand von ca. 15 mm so tief eingeschlagen werden, daß ihre Spitzen gerade bis zur Unterseite der Leisten durchgedrungen sind Bild 75). Da sämtliche Nagelleisten später wieder entfernt werden, können die Nägel aus Eisen sein. Die Länge der Nägel soll etwa 12—15 mm betragen.
Solche Nagelleisten richten wir uns in reichlicher Menge vor. Es schadet nichts, wenn bei einer Arbeit einige übrig bleiben, denn sie werden ja später immer wieder gebraucht.
Die Pressung geht so vor sich, daß die Nagelleisten auf die zu pressende Stelle, je nach deren Breite, einfach, doppelt
Bild 75. Pressen mit Nagelleisten
oder 3fach gelegt und dann sämtliche Nägel der Reihe nach ganz eingeschlagen werden (Bild 75). Die 5X10-Leiste wirkt nun wie eine Beilage. Sie verteilt den Preßdruck, so daß
auch in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Nägeln Druck vorhanden ist.
Um trotz Nagelung ein sauberes Aussehen unserer Arbeit zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn wir die Nägel in genau gleichen Abständen setzen. Das ist besonders in den Fällen gut, wo mehrere Nagelleisten (wegen der Breite der Leimfläche) nebeneinander gelegt werden. Stimmen die Abstände, dann können wir ein Nagelbild erhalten, das wie eine doppelte oder Sfache Zickzack-Nietung aussieht. Auf einer Meßlatte, die wir uns aus einer 5X10-Leiste herstcllen, reißen wir genau gleiche Abstände (15 mm) mit dein Bleistift an. Diese Latte spannen wir dann neben der herzustellenden Nagclleiste fest und setzen die Nägel nach den Marken.
Wo die Beplankung zu starke Wölbung hat, so daß die Gefahr besteht, daß die widerstrebende Leiste an ihren Enden die Nägel selbst wieder herauszieht und dadurch ein Pressen unmöglich macht, verwenden wir Nagelstreifen. Das sind mit Nägeln versehene 10—15 mm breite Streifen aus 2 mm starkem Sperrholz, dessen Faserrichtung quer verläuft, damit sie sich gut biegen lassen. Die Nägel sollen hierbei 10—12 mm lang sein und in kürzerem Abstand (10—12 mm) sitzen. Vor dem Einschlagen der Nägel in die Streifen werden diese naß gemacht, damit die Nägel besser haften. Es kommt sonst zu leicht vor, daß sie durch die Erschütterung beim Nageln vorzeitig herausspringen.
Die Pressung, die durch Nagelstreifen zu erreichen ist, ist weniger gut als die bei Verwendung von Nagelleisten; denn die Druckverteilung durch den Sperrholzstreifen ist natürlich schlechter. Darum müssen bei ebenen und bei schwach gewölbten Beplankungs-flädien unbedingt Nagelleisten bevorzugt werden.
Wenn die Leimung trocken ist, erfolgt das Entfernen der Nagelleisten oder Nagelstreifen sehr einfach durch Abreißen derselben mitsamt den Nägeln. Dazu verwenden wir am besten ein stumpfes Stccheisen, unter das wir zum Schutz der Beplankung gegen Beschädigung durch die Kanten des Werkzeugs ein Stück Leiste legen. Bild 76 zeigt
Bild 76. Entfernen der Nagelleisten. Nie die Unterlage unter dem Werkzeug vergessen, da sonst das Sperrholz beschädigt wird!
die richtige Handhabung des Stecheisens. Die Verwendung von Nagelhebern, wie sie im Handel zu haben sind, ist nicht zu empfehlen. Diese sind auch nicht für den erwähnten Zweck gedacht.
Niemals Nagelleisten mit zu großen Nägeln verwenden! Diese beschädigen den Bauteil, indem sie die Holzfasern zerstören oder die oft ziemlich schwachen Gurtlcisten der Rippen oder Spante aufspaltcn.
Ein dircktesNagelnmitEisennägeln, die ohne Nagelleiste eingeschlagen werden und im Werkstück sitzen bleiben, ist nicht zulässig: denn sie würden mit der Zeit rosten und dadurch das sie umgebende Holz zerstören. Oft kommt cs beim Pressen mit Schraubzwingen vor, daß die miteinander zu verleimenden Holztcile durch die Glätte des dazwischen befindlichen Kaltleims beim Anziehen der Zwingen gegeneinander verrutschen. Dann können wir uns dadurch helfen, daß wir 2 oder 3 kleine Heftnägel vor dem Pressen cinschlagen. An Stellen, wo diese Nägel später nicht mehr zu entfernen sind, müssen hierfür Messingnägel verwandt werden.
Schließlich ist noch das Pressen mittels Vorrichtungen zu erwähnen, soweit dieses auch beim Selbstbau von Segelflugzeugen vorkommen kann. Eine sehr einfache, aber wichtige Vorrichtung zum Schäften von breiten Sperrholzplatten ist die in Bild 77 gezeigte. Die Ausladung unserer Schraubzwingen ist nicht groß genug, um auch in der Mitte die Sperrholzplatten fest genug aufeinander zu drücken. Mit Nagelleisten ginge es zur
Not; aber wir würden uns dadurch zuvielc Nagellöcher in das Sperrholz schlagen, was schlimm genug ist. wenn es sein muß (beim Aufleimcn von Beplankungen).
Bild 77. Schäften von Sperrholzplatten
Die Vorrichtung besteht aus zwei kräftigen Hölzern, die je auf einer Seite bogenförmig abgerundet sind. Es dürfen keine Knickstellen oder sonstige Unstetigkeiten in dem Bogen sein, da sonst der Preßdruck nicht überall gleichmäßig auf die Schäftung übertragen wird. Nach Bild 78 können wir uns die Vorrichtung anfertigen. Hierbei ist zu beachten, daß der breitere Balken als unterer dient, um bei der Pressung nicht Gefahr zu laufen, daß der untere Balken über die Schäftstelle hinausrutscht, während wir unser Augenmerk auf den oberen richten.
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Bild 78. Preßholz zum Schäften von Sperrholzplatten
Sollen nun die Sperrholzplatten miteinander verleimt werden, so heften wir eine Platte auf die gebogene Seite des Untcrbalkens mit zwei bis drei Stiften, die außerhalb der Schäftung liegen müssen, fest und geben Leim auf der Schäftung an. Dann legen wir die andere Platte, nachdem wir Leim angegeben haben, nach Bleiriß genau an und heften sie mit einigen Stiften fest, die diesmal durch die Schäftstelle gehen dürfen, da sie später zu entfernen sind. Der obere Balken wird dann mit der Rundung nach unten genau über die Schäftung gelegt und mit Zwingen gegen den unteren angezogen. Die Preßbalken müssen zuvor mit Papier abgedeckt worden sein, damit das Sperrholz nicht durch den hcraus-gequetschten Leim an den Preßbalken anklebt.
Gut bewährt sich bei Sperrholzschäftungen auch ein Furnierbock, den man evtl, alt aus einer Tischlerei bekommen kann. Wer geschickt ist. sammelt zerbrochene große Schraubzwingen und baut ihn sich von den Spindeln und Gewindestücken selbst. In diesem Falle brauchen wir nur gerade Preßhölzer, da wir auch in der Mitte pressen können und ein Durchbiegen der Hölzer nicht zu befürchten haben (Bild 79).
Bild 79. Preßvorrichtung für Schäftungen
2. Verbindung von Leisten
Die Längsverbindung zweier Leisten aus Stammholz (Kiefer, Fichte, Esche usw.) oder aus Schichtholz wird durch Schäften vorgenommen. Die Schäftungslänge soll bei Stammholz mindestens gleich der läfachen Dicke der Leiste sein (Bild 87). bei Schichtholz gleich der 20fachen. Zweck dieser großen Schäftungslänge ist es, eine große Leimfläche zu erzielen. Diese ist bei einer Schäftung mit der Steigung 1 : 15 noch etwas größer als der läfadie Leistenquerschnitt. Und das ist nötig, weil die Leimfestigkeit bedeutend geringer ist als die Festigkeit des Holzes.
Bei Leisten und Streben, die auf Biegung oder Knickung beansprucht werden, soll die Schäftebene möglichst so gelegt werden, daß die biegende oder ausknickende Kraft in der Ebene der Schäftfläche liegt. Wenn dadurch aber eine zu große Schäftlänge notwendig wird, z. B. bei rechteckigem Querschnitt, muß diese Regel nicht unbedingt eingehalten werden. Letzteres gilt auch für Spannturmstreben mit stromlinienförmigem Quer
schnitt. Eine Befolgung der obigen Regel würde eine Schäftlänge ergeben, die gleich der läfachen Länge des Querschnitts wäre. In diesem Fall ist es besser, die Schäftebene um 90° zu drehen, so daß die Schäftlänge nur gleich der läfachen Breite des Querschnitts wird, also nur etwa ein Drittel so lang.
Wichtig ist natürlich, daß die Schäftflächen vollkommen eben sind, so daß sie überall gut aufeinander passen Mit dem Lineal prüfen! Auch eine lange Schäftung hält nicht genügend, wenn die Leimung nicht überall gut ist. Ferner müssen wir bei der Pressung achtgeben, daß die Leisten infolge ihrer Schräge nicht verrutschen und dadurch der Querschnitt der Leiste im Bereich der Schäftung zu klein wird (Bild 80).
Bild 80. Schäftung ist beim Pressen verrutscht
Eine gute Schäftung hält dasselbe wie die Leisten, die sic verbindet. Ist daher in einer Leiste ein Ast oder sonst eine schlechte Stelle, so schneiden wir diese heraus und schäften ein gutes Stück ein (Bild 81).
Bild 81. Zwischenschäften eines guten Stückes
Stoßen zwei Leisten im Winkel aufeinander, wie dies in Bild 82. 83 und 84 der Fall ist, so ist oft eine Verbindung durch Eckklötze notwendig, und zwar deshalb, weil die Leimfläche, die die beiden Leisten selbst miteinander haben, viel zu klein ist. Sie ist bei rechtwinkligem Zusammentreffen der Leisten gleich der Querschnittsfläche der Leiste, an deren Stirnfläche geleimt wird. Das ist aber viel zu wenig; denn nicht ohne Grund werden ja die oben erwähnten Schäftungen so flach ausgeführt (Leimfläche gleich dem
falsch richtig
Bild 82. Eckklötze in stumpfen Winkeln
Bild 88. Eckklötze in spitzen Winkeln
15fachen Leistenquerschnitt). Die zur Übertragung der Kräfte noch fehlende Leimfläche bringen die Eckklötzc.
Bei den Eckklötzcn müssen wir auf den richtigen Faser verlauf achten. Die Fasern des Eckklotzes sollen möglichst in der Richtung liegen, in der die Kraft in ihm
Bild 84. Faserrichtung bei Eckklötzen
verläuft, die er zu übertragen hat (Bild 82 und 83); denn bekanntlich ist die Festigkeit des Holzes quer zu seiner Faserrichtung nur sehr gering.
Daraus ergibt sich die Regel:
Bei Winkeln, kleiner als 90°, läuft die Klotzfaser parallel zur Winkelhalbierenden, bei Winkeln von 90° und mehr senkrecht zur Winkelhalbierenden (Bild 84).
3. Verbindung von Sperrholz
Die Verbindung von Sperrholzplatten geschieht entweder durch Schäftung oder durch Überlappung.
Die Schäftungslänge muß gleich der läfachen Sperrholzstärke sein. Die abzu-schrägendc Sperrholzkante wird mit Nägeln auf einer geraden Bohle so befestigt, daß die Kante mit der Vorderkante der Bohle abschließt. Die Schäftungsbreite wird angezeichnet und dann wird mit dem Putzhobel abgeschrägt (Bild 85). Die oberen Schichten
Bild 85. Schäften von Sperrholz
des Sperrholzes dürfen weggenommen werden, während von der unteren ein Teil unversehrt stehen bleiben muß (Bild 86).
In Ausnahmefällen darf eine Sperrholzplatte auch scharf ausgeschäftet werden, also ohne daß ein Teil der letzten Schicht stehen bleibt Das ist der Fall beim Beplanken von
Bild 86. Sperrholzschäftung
Flügelnasen und Rümpfen. Hierbei darf die direkt auf der Rippe, bzw. dem Spant liegende Platte scharf ausgeschäftet werden, da sonst die andere Platte an den benachbarten Rippen oder Spanten nicht richtig anliegen würde. Bei der Beplankung von Kasten-und C-Holmen müssen sogar beide Platten scharf ausgeschäftet werden, weil hierbei die Schäftungen nicht dicker sein dürfen als die Beplankung: denn sonst lassen sich die Rippen später nicht aufschieben. Es muß nur darauf geachtet werden, daß die Schäftung nicht ausfasert. Eine iSachbehandlung der Schäftung nach der Verleimung, z. B. durch Abhobcln oder Schleifen, ist verboten.
Auch bei der Sperrholzschäftung müssen wir aufpassen, daß uns die Schäftungsstellen (Bild 87) beim Pressen nicht verrutschen, da hierdurch die Dicke an der Schäftung nicht
mehr gleich der Dicke des Sperrholzes wäre. Mit Raspel und Feile sollen nur Schäftungen an runden Kanten vorgenommen werden.
Eine weitere Verbindung von Sperrholz ist das Überlappen, das'im Segelflugzeugbau seltener verwendet wird. Auch die Überlappungsbreite soll mindestens das Fünf-zehnfache der Sperrholzdicke betragen. Diese Art der Verbindung ist in der Herstellung bedeutend einfacher. Es wird jedoch leicht vergessen, daß bei der aufliegenden Platte Unterlagen auf den Rippen oder Spanten angebracht werden müssen, da sonst keine gute Auflage beim Pressen erreicht wird. Wenn man die Platte ohne Unterlagen hinzwängt, entstehen Spannungen, die eine gute Leimung in Frage stellen.
4. Verbindung von Kunstharzpreßstoffen
Geschichtete Kunstharzpreßstoffe lassen sich nicht nur durch Verschrauben und Vernieten verbinden, sondern auch durch Leimung. Sowohl Kaseinleim als auch Kunstharzleim kann hierfür verwandt werden. Die Güte der Leimung ist bei den einzelnen Preßstoffarten verschieden. Maßgebend ist der jeweilige Füllstoff. Je nach diesem gibt es bekanntlich Hartgewebe, Hartpapier und Preßholz.
Hartgewebe läßt sich am schlechtesten verleimen, da hierbei der Anteil an festem, unporösem Kunstharz am größten ist. Durch Aufrauhen wird nur die Oberfläche rauh; der Leim kann nicht in den Werkstoff eindringen und sich durch Verästelung darin verankern. Die Bindefestigkeit beträgt daher nur etwa 10 bis 12 kg/cm2 und, was noch schlimmer ist, die Leimung ist sehr empfindlich auf Zugbeanspruchung. Sie platzt leicht los. Man erzielt die besten Resultate, wenn man stark aufrauht und als Leim Kaseinleim verwendet.
Wesentlich besser sehen die Leimungen von Hartpapier aus. Bei einwandfreier Ausführung wird die Festigkeit nicht durch die Bindefestigkeit des Leims, sondern durch die innere Festigkeit des Werkstoffs bestimmt, d. h. der Bruch tritt nicht durch Lösen der Leimstelle, sondern durch Aufspalten der Schichten des Werkstoffs ein. Daher ist die Festigkeit bei der Verwendung von Kaseinleim und Kunstharzlcim gleich groß. Die reine Schubfestigkeit ist etwa ebenso hoch wie bei Holzleimungen mit Kaseinleim. Da jedoch die einzelnen Schichten des Werkstoffs bei Zugbeanspruchung der Leimung ziemlich leicht aufspalten, darf die Leimung nur mäßig auf Zug beansprucht werden (mehr als bei Hartgewebe, weniger als bei Holzleimung). Es ist daher nötig, beim Auf-leimen von Hartpapierplatten auf eine feste Unterlage oder beim Überlappen solcher Platten die Kanten derselben gut auszuschäften, damit sie bei Biegung nicht losplatzen können. Leimt man einen Versteifungswinkel auf eine Platte auf, so empfiehlt es sich, die freien Enden des Winkels durch je ein Niet zu sichern.
Die Ausführung der Leimung ist im allgemeinen die gleiche wie bei Holz. Besonders zu beachten ist nur, daß die Leimflächen tief genug aufgerauht werden müssen. Das geschieht am besten mit mittlerem Glaspapier. Dabei muß die obere Kunstharzschicht vollkommen entfernt werden. Hierfür Prüfung: Man streicht mit der Hand über die Leimfläche hin und her. Dabei muß sich durch Aufrichten und wieder Niederlegcn der Papierfasern die Färbung der Oberfläche um eine Schattierung ändern, ähnlich wie bei Samt, nur nicht so ausgeprägt.
Von allen Kunstharzpreßstoffen läßt sich Preßholz noch am besten verleimen. Bei richtiger Ausführung der Leimung sind sogar sehr hohe Festigkeitswerte zu erreichen. Um verstehen zu können, worauf es bei einer solchen Leimung ankommt, müssen wir uns vorstellen, daß eine der wichtigsten Bedingungen für eine gute Leimung die Porosität des Werkstoffs ist. Diese ist zwar auch bei Preßholz vorhanden, aber nur in sehr geringem Maße; denn der größte Teil der Holzporen ist bei der Herstellung des Preßholzes infolge der Durchtränkung mit Phenolharz verschlossen worden. Daraus folgt: Der zur Verwendung kommende Kaltleim muß im Gebrauchszustand möglichst dünnflüssig sein (nicht durch besonderes Verdünnen). Die Leimfläche ist mittels Glaspapier gut aufzurauhen, so daß der Füllstoff (Holz) bloß liegt. Ferner muß der Preßdruck sehr hoch sein. Es ist daher einleuchtend, daß sich der verhältnismäßig dickflüssige Klemm-
Bild 88 Biegen einer Drahtöse
leim nicht eignet, sondern Kauritleim W vorzuziehen ist. Die besten Ergebnisse wurden allerdings mit Polystal erzielt. Dieser Kunstharzleim ist noch dünnflüssiger als Kauritleim W und zeichnet sich außerdem durch besonders starke Adhäsion aus. Der Härter muß sowohl bei Polystal als auch bei jedem anderen Kunstharzleim vor dem Leimangeben beigemischt werden (Untermischverfahren), damit die bei schwach porösen Werkstoffen auftretende Schwierigkeit einer richtigen Dosierung des Härters vermieden wird. Das letztere gilt auch für die Verleimung von Hartgewebe und Hartpapier, wenn hierzu Kunstharzleime gebraucht werden.
5. Verbindung von Stahldrähten
Für das Einhängen von Stahldrähten in Spannschlösser, Bolzen oder Laschen werden die Enden der Drähte mit Ösen versehen. Deren Herstellung sehen wir in Bild 88.
Wegen der beträchtlichen Härte des Drahtes ist beim Verarbeiten desselben Vorsicht nötig. Die Ösen sind mit Sorgfalt anzufertigen. Der Draht darf an jeder Stelle nur einmal gebogen werden. Haben wir eine Biegung an einer falschen Stelle gemacht, dann dürfen wir nicht zurückbiegen. Der Draht würde dann brechen oder, was noch schlimmer ist, bei der ersten größeren Belastung brechen.
Auf den Draht wird eine passende Spirale geschoben, dann mit einer Rundzange (keine Kombinations- oder Flachzange) die Öse gebogen, beide Enden abgewinkelt und das Spannschloß oder die Lasche eingehängt. Danach wird die Spirale über das freie Ende des Drahtes geschoben, gut angedrückt und das freie Ende abgewinkelt und abgeschnitten.
Falsch
Mit Flachzange gebogene Öse
Falsch
Zu lange abgeknidete
Öse
Richtig
Richtig
Mit Kausche und Sicherung versehene üse
Bild 89. Stahldrahtösen. Die Öse mit Kausche und Bindedraht-Sicherung ist die zuverlässigste
Die Öse muß fast kreisrund sein. Bild 89 zeigt verschiedene Ösen. Davon ist die ganz rechts dargestellte Öse (mit Kausche und Bindedraht-Sicherung) die beste. Aber auch die daneben gezeichnete Öse mit kreisrundem Auge, aber ohne Kausche und Sicherung, ist in Ordnung. Sie hat nur den Nachteil, daß sich das runde Auge bei hoher Belastung langzieht.
Auf keinen Fall dürfen wir uns aber einfallen lassen, eine Kombination zwischen diesen beiden rechts dargestellten, richtigen Ösen auszuprobieren, indem wir die Öse mit
einer Kausche versehen, die Bindedraht-Sicherung jedoch weglassen. Eine Öse mit Kausche, aber ohne Bindedraht-Sicherung ist eine schwache Stelle in der Drahtverbindung; denn sie hält weniger als der Stahldraht selbst, weil sie sich bei starker Belastung aufzieht wie ein schlecht geknüpfter Knoten Eine solche Öse ist hinsichtlich ihrer Festigkeit schlechter als alle anderen in Bild 89 dargesteIlten Ösen.
Bohrungen in Blechlaschen, in die Stahldrähte eingebogen werden sollen, müssen mit Rohrnieten versehen werden.
Das Einschlagen der Rohrnicte geschieht mittels Körner und Kopfmacher. Die Öse muß sich im Niet bewegen können, damit der Draht nicht gebogen wird.
6. Verbindung von Drahtseilen
Auch die Enden von Drahtseilen müssen zum Einhängen von Beschlägen, Spannschlössern oder ähnlichem mit Ösen versehen werden. Zum Unterschied von den Stahldraht-Ösen ist hier aber stets eine Kausche einzulegen. Die richtige Befestigung des Seil-Endes wird durch Verspleißen erreicht. Die Kausche wird zum Einbringen in das Spann-sddoß aufgebogen. Es ist darauf zu achten, daß die Kausche die für das Seil passende Größe hat.
Für den Flugbetrieb müssen sämtliche Spannschlösser gegen Aufdrehen gesichert werden. Der Draht wird von einem Ende des Spannschlosses durch die Bohrung der Hülse in das andere Ende geführt, von dort umgekehrt durch die Bohrung an den Ausgangspunkt, und dann gut befestigt (Bild 90). Als Sicherungsdraht wird verzinkter Eisendraht verwandt (Bindedraht).
Bild 90.
Sichern der Spannschlösser
Zum Einhängen des Seils mit Kausche in ein Spannschloß oder einen Beschlag muß das Seil um die Kausche verspleißt werden. Die Angst vor dem Spleißen ist völlig unberechtigt. Nach der folgenden Spleißvorschrift und den erklärenden Bildern wird man in kurzer Zeit einen richtigen Spleiß zustande bringen.
Der Spleißvorgang soll in zwei Teilen beschrieben werden. Der erste soll dazu dienen, die allgemein auftretenden Fragen zu klären, der zweite zeigt uns den Spleißvorgang.
An Werkzeug brauchen wir nur wenig. Mit einer Rund-, einer Kombinations-, einer Beißzange und einer dünnen Feile ohne Heft kommen wir aus.
Unser Stcuerseil besteht aus sechs Kardeelen (Litzen), die wiederum je aus sieben dünnen Drähtchen gedreht sind. Die sechs Kardeele laufen schraubenförmig um eine Hanfseele.
Bevor wir unser Seil von der Rolle des neuen Seils abschneiden, müssen wir im Bereich des Schnittes gut ausglühen, damit dem Seil die innere Spannung genommen wird. Würden wir es durchschneiden, ohne es vorher auszuglühen, so würde es sich sehr schnell und viel zu weit von selbst auf drehen.
Eine andere und einfachere Art, das Seil vor dem Aufdrehen zu bewahren, besteht darin, daß wir zwei Feilkloben nehmen, diese in ca 1 cm Abstand zueinander auf das
Seil klemmen und dasselbe in Drallrichtung verdrehen, bis die einzelnen Kardcclc fast quer über das Seil laufen. Wenn wir jetzt das Seil mitten im verdrehten Bereich durchschneiden, springt es nicht mehr auf. Einen Vorzug hat diese Art der Sicherung noch. Wenn wir die Kausche eingelegt haben und diese ist durch Drahtumwicklung am Herausfallen gehindert, können wir das Seil ruhig auscinandcrnehmen; die einzelnen Kardeelc werden nicht aufspringen, und wir können sofort mit dem Spleißen beginnen.
Wir legen unser Seil also um die Kausche, so daß das freie Ende, mit dem gespleißt wird, etwa 15 cm frei steht. Den Rand der Kausche drücken wir mit der Rundzange gut gegen das Seil fest, so daß dieses nicht mehr herausrutschen kann. Mit zwei Drahtösen befestigen wir das Seil an den Stellen, wo es aus der Kausche hcraustritt (Bild 91). Diese
Bild 91.
Spleißen ohne Spleißkluppe
Drahtösen sollen ein weiteres Aufdrehen beim Spleißen verhindern. Die in der Mitte liegende Hanfseele wird beim ersten Spleißvorgang mit hindurchgeführt und dann ab-gcschnittcn. Die Hanfseele ist in den erklärenden Bildern nicht mit dargestellt, um ein Verwechseln mit den Kardeelen zu verhindern. Zum Durchstechen des Seils ist eine Splcißnadel nötig; entweder kaufen wir uns eine oder wir fertigen sie aus einem Stück 3 mm starken Stahldrahts selbst an, was schnell und einfach geht (Bild 92).
Dazu schleifen wir den Stahldraht vorne spitz zu, glühen ihn aus und biegen die Spitze dann leicht um. In 4—5 cm Entfernung biegen wir den Draht nach derselben Seite nochmals ab. Wenn wir jetzt unseren Draht mit den abgebogenen Enden in den Schraubstock spannen, können wir mittels Dreikantfeile eine Rille längs in den Draht arbeiten. Biegen wir den Draht wieder gerade, so haben wir eine Splcißnadel, die einer gefrästen gleichkommt.
Als Notbehelf kann auch ein Nagel oder eine Feilcnangel dienen.
Eine weitere Erleichterung beim Spleißen bietet die Splcißkluppe (Bild 94), die das Seil von allen Seiten in die Kausche preßt. Sie ist aber nicht unbedingt erforderlich,
Bild 02.
Anfeitigunir einer Splei'Miadcl
da die Güte des Spleißes nicht von der Kluppe abhängt. Es genügt auch, wenn wir die Kausche mit einem Stück Draht irgendwo anhängen.
Um mit dem Anfang des Spleißes recht nahe an die Kausche heranzukornrnen. werden die Kauschenspitzen rechtwinklig hochgebogen. Mit Bild 95 beginnt jetzt die Spleißung.
Bild 95a
Die Abbildung zeigt uns das Seil mit dem unteren Kauschenende, drei zu sammenliegende Kardeele nach oben, drei zusammenliegende Kardeele nach unten gelegt. Wie zu ersehen ist, laufen die Windungen des festen Endes rechts herum. Es wird gegen die Drehrichtung des Seils gespleißt, im Gegensatz zu dem Spleiß, der mit der Drehrichtung vor sich geht Dieser ist in bezug auf seine Festigkeit nicht so gut und macht in der Herstellung dieselbe Arbeit wie der vorliegende.
Bild 95b
Mit der Spleißnadel haben wir von der rechten Seite rechtwinklig zum Seil das feste Seil so durchstoßen, daß drei Kardeele oben liegen, und drei Kardeele unten zu liegen kommen. Also mit anderen Worten, wir haben das Seil in der Mitte durchstoßen. Es muß aufgepaßt werden, daß die Hanfseele beim Durchstoßen des Seils nicht verletzt oder mit herausgerissen wird Von links schieben wir jetzt, einzeln oder zusammen, die drei Kardeele 1, 2 und 8 in die Öffnung und ziehen sie stramm. Der Durchstich soll möglichst nahe an der Kausche erfolgen, die Kardeele 4, 5 und 6 bleiben oben stehen.
Bild 96a
Wir stoßen jetzt wiederum von rechts mit der Spleißnadel eine Öffnung in das Seil, jedoch ein Kardeei weitergehend, d. h. wir lassen das Kardeei x liegen und stechen aus derselben Öffnung heraus, wo die Kardeele l, 2 und 3 hineinlaufen, stecken dann das Kardeei 6 von Finks durch die so geschaffene Öffnung. Das Kardeei 6 liegt also unter zwei festen Kardeelen und hat mit den Kardeelen 1, 2 und 3 dieselbe Eintrittsottnung. Bild 96a zeigt schon das vorgenommene Durchstecken der Kardeeis 6.
Bild 96b
Dieses Bild zeigt das Durchstecken des Kardeeis 5. Wie deutlich zu sehen ist, wird das Kardeei 5 wieder in dieselbe Öffnung hineingesteckt und nur unter einem Kardecl hindurchgeführt. Es geht also mit den Kardeelen 1, 2, 3 und 6 wieder in dieselbe Öffnung und kommt nur ein Kardeei früher heraus als Kardeei 6. Kardeei 4 bleibt oben stehen, denn mit diesem wird später der Spleißvorgang begonnen.
Bild 97a
Wir drehen jetzt die Kausche um 180° herum, so daß wir die Unterseite oben haben. Die Kardeele 4 5 und 6 sind der Übersicht halber weggelasscn worden. Nur noch die drei zusammen durchgesteckten Kardeele 1 2 und 3 sind auf der linken Seite zu sehen. Von dieser Ansicht aus wird die weitere Verteilung der einzelnen Kardeele vorgenommen.
Bild 97b
Kardeei 2 wird durch die Austrittsöffnung desselben zurück unter zwei Kar deelen hindurch nach rechts geführt Das Bild zeigt uns das hindurchgeführte Kardeei. Dieses muß nun vollkommen durchgezogen werden. Beim Durchziehen bildet das Kardeei gern eine Schleife. Diese muß aufgedreht werden um nicht beim Zuziehen der Schleife das Kardeei zu brechen Um nochmals den letzten Vorgang klarzustcllen: das Kardeei 2 wird durch die Austrittsöffnung der Kardeele 1, 2 und 3 zurückgesteckt und unter zwei festen Kardeelen hindurch nach rechts geführt. — Unter festen Kardeelen sind die Kardeele des festen Seils zu verstehen (Bild 95a).
Bild 98a
Dieses Bild zeigt das Kardeei 2 schon nach oben gelegt und das Kardeei 1 um ein Kardeei zurückgesteckt, d. h. das Kardeei 1 wird duich die Austritts-Öffnung zurückgesteckt und unter einem Kaideel hindurch nach rechts außen geführt. Auch dieses wird durchgezogen und wie Kardeei 2 nach oben gelegt. Wenn wir uns jetzt unser Seil ansehen, so werden wir merken, daß zwischen je zwei festen Kardeelen immer ein Ende heraussieht Es dürfen zwischen zwei festen Kardeelen auf keinen Eall zwei lose Kardeele herausschen, sonst müßte uns ein Fehler unterlaufen sein. Die losen Kardeele müssen zur Erreichung eines guten festen Spleißes richtig angezogen weiden. Hierzu ziehen wir das lose Kardeei erst kräftig zu uns an den Körper, am besten mit einer Kombinationszange, und dann wird das Kardeei mit der Hand so nahe wie möglich an die Kausche gezogen Mit dem Anziehen an den Körper erreichen wir daß die Schlinge um die Kausche gut angezogen wird. Mit dem Heranziehen an die Kausche erreichen wir eine möglichst große Dichte des Spleißes.
Bild 98b
Wir drehen unsere Kausche wieder um 180 Grad herum und sehen die vier Kardeelenenden 4. 5. 6 und 3, die alle erst krät ig an den Körper gezogen und dann so dicht wie möglich an die Kausche gepreßt wurden. Der eigen! liehe Spleißvorgang beginnt mit dem Kaideel 4. Dieses ist das Kardeei welches als einziges oben stehen blieb Die Kardeele 1 und 2 liegen hinten und sind nicht zu sehen.
4
Bild 99a
Jetzt beginnt das Spleißen. Dieses ist sehr einfach. Wir müssen nur aufpassen und die nötige Sorgfalt aufbringen, und selbst unser erster Spleiß wird gelingen. Der Spleißvorgang beginnt mit dem Kardeei 4. Das Spleißen geht gegen die Drehrichtung des festen Kabels und geht nach der kurzen Regel: Über einen, unter zweien. Mit ..einen" und ..zweien" sind die festen Kardeele gemeint. Das Bild zeigt uns, wie das Kardeei 4 über das feste Kardeei y läuft und dann unter den nächsten zwei Kardeelen hindurdigefiihrt wird und in der Austrittsöffnung von Kardeei 3 herauskomtnt. Wir werden jetzt schon wissen, wie das Kardeei 5 verspleißt wird. Es geht über das Kardeele z und unter den zwei nädisten Kardeclen hindurch.
Bild 99b
Dieses Bild zeigt uns das verspleißte Kardeei 4 und darüber das ver-spieißte Kardeei 5. So wird der Spleißvorgang immer mit dem nächstfolgenden Kardeei fortgesetzt, bis wir einmal herum sind. Beim Spleißen muß man immer das fertig verspleißte Kardeei mit der linken Hand zum festen Seil nehmen, um ein Verwechseln mit den noch nicht verspleißten Kardeelen zu vermeiden. Es muß immer mit dem nächstfolgenden losen Kardeei weitergearbeitet werden, da es sonst Eehler gibt. Sind wir einmal herum, so nehmen wir wieder Kardcel für Kardeei und ziehen es kräftig an den Körper, und dann kräftig gegen die Kausche. Wir lassen wieder die ganzen Kardeele nach oben stehen und beginnen den zweiten Spleiß rundherum, immer nach der Regel ..über ein, unter zwei“ Kardeelen hindurch. Haben wir dreimal rundherum gespleißt, so lassen wir zwei Kardeele ausfallen und kneifen sie
mit einer Zwickzange ab. Dann spleißen wir mit den vier weiteren ganz normal nodi einmal herum (..über ein. unter zwei“) und lassen weitere zwei ausfallen (abkneifen) und spleißen zum Schluß mit den bleibenden zwei Kardeelen noch einmal herum, und so haben wir einen schönen Auslauf unseres Spleißes erreicht. Die Kardeelenenden werden so dicht wie möglich am Spleiß abgezwickt: dann wird der ganze Bereich der abgezwickten Kardeele mit dünnem Bindedraht gut bewickelt. Mit einem Stück Holz schlagen wir zu guter Letzt den Spleiß so, daß er sich richtig legt und eine schöne runde Form bekommt. Die bochgebogenen Spitzen der Kausche können jetzt wieder zurückgebogen werden. Wenn wir uns einmal der Mühe unterzogen haben, das Spleißen zu lernen, werden wir merken, wie einfach es ist. eine unbedingt sichere Seilverbindung herzustellen.
Beirrt Einfuhren der Splcißnadel ist darauf zu achten, daß die Hanfscele nicht verletzt wird. Sic bildet die Polsterung des Seils und ermöglicht ihm infolge ihrer Weichheit, sich sehr stark zu biegen, ohne bleibende Verformung und damit auch ohne Überbeanspruchung.
Spleißstellcn dürfen nicht überlötet werden, weil hierdurch jede Elastizität beseitigt und die Hanfseelc entweder verbrannt oder zumindest mit Lötpaste usw. durchsetzt wird. Neben der Bruchgefahr durch Ausglühen und Abbrechen besteht beim gelöteten Spleiß dann noch die Möglichkeit des Durchrostens. Richtig ist cs, den Spleiß mit Wickellitze abzuwickcln, wie das Bild 100 zeigt. Dadurch wird verhindert, daß das Ende des Spleißes aufgehen kann und daß man sich an den abgczwickten Drahtenden verletzt.
Obwohl geflickte Seile im Flugzeugbau keine Verwendung finden dürfen, sei ein Wink gegeben, wie man gerissene Seile oder zu kurze Stücke spleißt. Zum Verschnüren oder Verspannen von Transportwagen zum Aufbau von Zelten oder anderen Dingen lassen sich geflickte Seile gut verwenden. Ebenso werden wir beim Windenschlepp oft gezwungen sein, unser Seil zu spleißen.
Für denjenigen, der eine Kausche einspleißcn kann, macht der Langsplciß keine Schwierigkeiten mehr. Wie immer ist auch hier nur der Anfang zu erwähnen, der diesmal keine Schwierigkeit beim Verteilen macht, wohl aber wegen der Sicherung gegen Auf drehen des Seils.
Cm uns vor dem Aufdrehen zu schützen, legen wir eine Drahtschlaufe etwa 15 cm vom Seilende einmal herum und verdrehen diese. Mit dem Gegenstück verfahren wir genau so. Dann teilen wir die Kardeele auseinander und stecken beide Seilenden in der Art. wie man die Hände faltet, ineinander, also so, daß Kardeei 1 des einen Seils neben Kardeei l des anderen Seils liegt, 2 neben 2 usw. Da wir zuerst nur nach einer Seite spleißen können, legen wir nach einer Seite die Kardeele vom anderen Seilende an
Bild 100. Gewickelte Spleißstelle
und umwickeln das Stück mit Draht. Jetzt können wir den Abbund gegen Aufdrehen des Seils abnehmen; denn durch das Ineinanderstecken der Kardeele und Bewickeln auf der einen Seite hat unser Seil das Aussehen eines durchlaufenden Stückes bekommen, aus dem sechs Kardeele schön verteilt hcraussehen. Das Spleißen selbst ist nun keine Kunst und geschieht genau, wie vorher beschrieben. Ist eine Seite fertig, so lösen wir die Umwicklung und spleißen die andere Seite.
Um eine Kausche oder Ose in ein geflochtenes Seil einzuspleißen, werden am Seilende die 6 Litzen in einer Länge von etwa 25 cm entflochten, die Litzenenden aus geglüht oder mit dünnen Fäden umwickelt; dann wird das Seilende um die Rille der Kausche fest hcrumgelegt und mit Drahtösen am spitzen Ende fest abgebunden, damit die Kausche festsitzt. Das geflochtene Seil besteht aus 6 verflochtenen Litzen, von denen drei rechtsgängig im Seil verlaufen und deren Enden mit R 1. R 2 und R 3 bezeichnet sind, während die anderen drei linksgängig verlaufen und die Bezeichnung L 1. L2 und L3 tragen. Im festen Ende des Seilstranges sind die rechtsgängigen Litzen mit R 4. R 5 und R 6 und die linksgängigen Litzen mit L 4, L 5 und L 6 bezeichnet.
Beim Spleißen ist nun darauf zu achten, daß die rechtsgängig verlaufenden Litzen R 1, R 2, R3 untergesteckt werden unter die linksgängig verlaufenden Litzen L 4. L 5, L 6 des festen Endes, so daß also die Litzen R 1. R 2, R 3 mit den Litzen des festen Endes R 4, R 5. R6 der Länge nach zusammenliegen und mit diesen parallel verlaufen.
Ebenso werden die linksgängigen Litzen LI. L 2. L 3 unter die rechtsgängigen R 4, R 5, R 6 untergesteckt. Darauf ist stets zu achten.
Spleiß vorgang: Man beginnt mit der oben liegenden Litze R 1 (Bild 101a). Diese wird in bekannter Weise mittels einer Spleißnadcl untergesteckt unter die linksgängige Litze L 4. und zwar unmittelbar unter die Kauschenspitze, und dann fest angezogen.
Ri
L2
Ende
L2
L1
Z4
R1
R2
Rb
Ende
L5
R¥ L6 festes Ende.
Oben: Bild 101a und b. Unten: Bild 102a und b
Dann drehen wir die Kausche um 180°, wie Bild 101b zeigt, und es wird L 1 untergesteckt unter R 4. Dann wird nach Bild 101a R2 untergesteckt unter L 5. ebenso L2 unter R4 und nach Bild 101b R3 unter L4 und L3 unter R 5. Alle diese durchgestcck-ten Enden werden fest angezogen, damit die Kausche festsitzt. Es sind nun alle aufgemachten sechs Litzen einmal untergesteckt unter je eine Litze des ..festen Endes“.
Nun drehen wir die Kausche gegenüber Bild 101a um 120r nach rechts (Bild 102a). Dann nehmen wir die auf der rechten Seite unter L 4 bei a heraustretende Litze R 1, schieben sie in reditsgängiger Gangart unter L 6 bei b hindurch, ziehen sie stramm an. stecken sie unter L 5 bei c hindurch und ziehen sie wieder weiter rechtsgängig hindurch-gestcckt unter L 4 bei d und weiter unter L 6 bei c. Dann wird diese Litze R 1 abgezwickt, und wir sehen, daß die rechtsgängige Litze R 1 auf der rechtsgängigen Litze R 5 aufliegt und mit dieser genau parallel verläuft. Die anderen Litzen sind der Übersicht wegen fortgelasscn.
Bild 102a zeigt, wie die Litze R 1 durchgesteckt werden muß. In Bild 102b ist sie in der richtigen Lage, die sie nach dem Durchstecken cinnehmen muß, eingezeichnct. Dann nehmen wir die jetzt oben bei f unter R4 heraustretende Litze L 1. stecken sic in linksgängiger Gangart unter R 6 bei g und weiter unter R 5 bei h, dann unter R 4 bei i und unter R6 bei k und zwicken sie ab. In derselben Weise werden nun der Reihenfolge nach auch die übrigen Litzen R 2 und R 3 rechtsgängig und die Litzen L 2 und L 3 linksgängig verspleißt.
Der ganze Spleiß wird dann in üblicher Weise mit einem Holzhammer rund geklopft und die abgezwickten binden werden mit Wickellitze dicht bewickelt.
7. Schweißen
Schweißen von Stahl
Die Stähle, die im Scgelflugzeugbau für geschweißte Bauteile verwandt werden, müssen gut schweißbar sein. Denn aus Gründen der Gewichtsersparnis ist es dem Konstrukteur nicht möglich, die Abmessungen bei geschweißten Bauteilen von vornherein stärker zu machen, um einen Ausgleich für eine eventuelle Schwächung durch zu schlechte Schweißung zu haben, sondern die Schweißstelle muß ebensoviel aushalten, wie der ungeschweißte Werkstoff. Daraus erkennen wir aber auch, welche Anforderungen an die Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit des Schweißers gestellt werden. Denn auch der am besten schweißbare Stahl schw'eißt sich nicht von selbst, und schlechte Arbeit kann schwerwiegende Folgen haben
Die im Segelflugzcugbau vorkommenden Schweißarbeiten unterscheiden sich grundsätzlich von den meisten sonst in der Technik vorkommenden, da cs sich hauptsächlich um das Verschweißen sehr dünner Wandstärken handelt. Es werden Rohre bis herab auf 0,5 mm und Bleche bis 0,75 mm Stärke geschweißt. Auch ein sonst guter Schweißer muß, wenn er aus einem anderen Gebiet der Technik kommt. w;o solche dünnwandigen Schweißungen nicht ausgeführt werden, erst umlernen und viel üben.
Zur Übung und zur Prüfung unserer Fertigkeit im Schweißen stellen wir Schweiß-Probestücke nach den Angaben auf Seite 31 her. Aus dem gleichen Blcchmaterial
(gleiche Blechplatte, gleiche Lage zur Walzrichtung) fertigen wir außerdem einen Zugstab an. den wir ganz lassen (ungeschweißt). Dieser dient zum Vergleichen der Festigkeit des geschweißten mit der des ungeschweißten Werkstoffs. Den Rohling dieses Vergleichs-Probestabs legen wir auf die Schamotteplatte, auf der geschweißt wird, erhitzen ihn in der Mitte mit dem Schweißbrenner bis auf helle Rotglut und lassen ihn auf der Schamotteplatte langsam abkühlen. Das ist notwendig, um eine eventuelle Kaltverfestigung des Blechs zu beseitigen und um den gleichen Zustand der Warmbehandlung zu erreichen, den auch die anderen Probestücke durch das Schweißen unvermeidlich bekommen. Andernfalls wäre kein einwandfreier Vergleich möglich. Beim Zerreißversuch in unserem Zerreißbock müssen bei gut ausgeführter Schweißung die geschweißten Stücke dieselbe Festigkeit aufweisen wie das ungeschweißte Probestück.
Solche Schweißproben mit anschließender Festigkeitsuntersuchung sind zusammen mit Augenschein-Prüfungen und Biegeversuchen an Prüfarbeiten und deren Raupenschnitten das beste Mittel, die Fertigkeit des Schweißers zu prüfen. Die Prüfstelle fordert neuerdings, daß diejenigen Schweißer, die mit der Ausführung von Sdiweißarbeiten an Stahlrohrrümpfen und sonstigen schwierigen Schweißteilen (z. B. manche Flügelanschluß-Bcschläge) betraut werden, eine besondere Prüfung machen müssen. Die PJL macht für die Zulassung der betreffenden Flugzeuge diese Sch weißerprüf ung zur Bedingung. In ihrem Arbeitsblatt Nr. 001 „Prüfung von Segel flugzcugschw'eißern" hat die PfL den Vorgang der Prüfung festgelegt. Diese besteht aus einer mündlichen fachkundlichen und einer praktischen Prüfung. Das Blatt enthält auch genaue Angaben über die anzufertigenden Probestücke sowie über das Verfahren, nach welchem die fertigen Prüfungsarbeiten zu untersuchen und zu beurteilen sind.
Probeschweißungen sollen nicht nur vom Anfänger ausgeführt werden, sondern auch von dem aus einem anderen Zweig der Technik kommenden, fortgeschrittenen Schweißer. Auch der schon lange Zeit als Flugzeugbau-Schw’eißer Tätige sollte von Zeit zu Zeit durch solche Schweißproben überprüft werden, damit eine eventuell allmählich aufkommende Verschlechterung dem Schweißer vor Augen geführt werden kann.
Gute und zuverlässige Schweißarbeit ist in neuerer Zeit immer wichtiger geworden. Früher wurde trotz unbestreitbarer Vorzüge des Stahlrohrrumpfs im Vereinsbetrieb der Holzrumpf vorgezogen. Das geschah ausschließlich wegen der Schwierigkeit, in den Vereinen gute und zuverlässige Schweißer anzulernen. In letzter Zeit gewinnt aber der Stahlrohrrumpf immer mehr an Bedeutung, besonders für zweisitzige Segelflugzeuge, deren Eignung für die Schulung vor allem bei Vereinen mit ungenügendem Berghang-Gelände erkannt wurde. Daher ist es sehr wichtig, der sorgfältigen Ausbildung von Schweißern größte Aufmerksamkeit zu schenken. Hierzu gehört auch die Prüfung durch die oben erwähnte Schweißerprüfung. Allerdings ist cs nicht möglich, die Gewissenhaftigkeit eines Schweißers auf diese Weise zu prüfen; denn das ist Sache des Charakters. Wer nicht als gewissenhaft bekannt ist, sollte überhaupt keinen Schweißbrenner in die Hand bekommen. Wir müssen bei allem, was das Schweißen angeht, immer bedenken, daß Schweißen weitgehend Vertrauenssache ist; denn nur ziemlich grobe Fehler kann man nachträglich feststellen. In der Hauptsache muß man sich auf das Können und das Verantwortungsgefühl des Schweißers verlassen.
Am Arbeitsplatz des Schweißers verwenden wir als Unterlage für das zu schweißende Werkstück am besten eine Schamotteplatte. Eisenplatten oder sonstige Me
tallplatten sind hierfür ungeeignet, weil sie die Wärme zu stark ableiten. Auch ungleichmäßige Erwärmung ist von Nachteil für die Schweißung. Daher muß Zugluft am Arbeitsplatz unbedingt vermieden werden. Das ist wichtig und wird leider oft nicht genügend beachtet.
Beim Zusammenbau des Werkstücks aus den einzelnen, miteinander zu verschweißenden Teilen, die aber zunächst noch lose sind, genügt cs nicht, die Teile wie ein Kartenhaus auf der Schamotteplattc auf zubauen und dann zu heften. Das würde in den meisten Fällen ein sehr ungenaue und unsaubere Arbeit ergeben. Wir müssen statt dessen die losen Teile entweder unter Verwendung von vorhandenen Löchern mittels Heflschraubcn, Distanzrohren usw. fest zusammenschrauben, oder, wo das nicht geht, müssen Schweißvorrichtungen gebaut werden. Diese können beim Einzelbau einfach sein. Für einen aus Stahlrohren zusammengeschweißten Hebel <>. ä. können sie als Nagel- oder Klotzschablone (s. Rippenbau) ausgeführt werden. In dieser Schablone wird nur geheftet. Das Fertigschweißen geschieht auf der Schamotteplatte.
Das fertige Stück muß auf der Schamottcplatte langsam abkühlen. Das Kühlen geschweißter 7’eile in Wasser (Abschrecken) ist verboten, weil der Werkstoff dadurch sehr spröde werden kann. Leider wird das oft nicht beachtet.
Das Zupassen der einzelnen zu verschweißenden Stücke muß sehr sorgfältig gemacht werden. Die Blech- oder Rohrkanten müssen genau aufeinander passen, da sonst starke Schweißspannungen und zu großer Verzug entstehen. Eingeschweißte Buchsen, die nur knapp überstehen, paßt man am besten länger als erforderlich ein, damit beim Schweißen die Kante nicht verläuft. Sie werden dann später aul genaue Länge abgcfcilt.
Rand naht
Börde/nahr
Bcfrnaht
Uberloppnaht
Stumpfnaht
Bild 103. Schweißnähte
/ioh/heh/nahf
Nach der Art, wie die Bleche oder Rohre aufeinanderstoßen unterscheiden wir folgende Schweißnähte: Randnaht, Bördclnaht, Ecknaht, Überlappnaht, Stumpfnaht und Hohlkehlnaht (Bild 103). Sie sind in der Reihenfolge ihrer Schwierigkeit geordnet. Rand- und Bördelnaht sind am einfachsten. Sie werden ohne Zugabe von Schweißdraht hergestcllt, indem man nur die Blechkanten verlaufen läßt. Ecknähte können bei dünnen Blechen auch ohne Schweißdraht gemacht werden, während bei Überlapp-, Stumpf- und
Hohlkehlnähten immer Zugabe nötig ist. Die letzteren sind am schwierigsten. Hier ist auch am meisten Zugabe erforderlich, was sich im Gewicht von Beschlägen erheblich bemerkbar machen kann. Aus diesem Grunde werden schon bei der Konstruktion Hohlkehlnähte, wo es möglich ist. vermieden.
Als Schweiß draht verwenden wir den zu unserem Werkstoff passenden Draht aus der gleichen Legierung, für die Manganstählc und die Kohlenstoffstähle einen Draht aus Kohlenstoffstahl, z. B. 1011.0 (Markenbezeichnung G 34). Solange wir noch nicht genügend Übung im Schweißen haben, tun wir allerdings gut. auch für legierten Stahl einen Schweißdraht aus Kohlcnstoffstahl zu verwenden. Er läßt sich leichter verarbeiten, weil cr besser läuft. Der Unterschied in der Festigkeit ist gering und weniger wichtig als ein eventueller Fcstigkcitsverlust infolge schlechterer Schweißung, bedingt durch die schwierigere Verarbeitung des legierten Schweißdrahtes.
Das autogene Schweißen ist im Segelflugzeugbau die gebräuchlichste Methode. Es soll daher im folgenden von dieser die Rede sein. Meistens wird mit Azetylen und Sauerstoff gearbeitet.
Sehr wichtig ist die Wahl der für die vorliegende Arbeit richtigen Brennergröße. Je größer der Brenner, desto mehr Wärme wird dem Werkstück in einer bestimmten Zeitspanne zugeführt. Einerseits soll diese Wärmemenge nicht zu klein sein, damit die Schweißarbeit möglichst flott und zügig durchgeführt werden kann und dadurch Schweißspannungen und Verzug auf ein Mindestmaß beschränkt werden. Andererseits darf sie aber auf keinen Fall zu groß sein; denn dann würde die Schweißung verbrennen, was für die Festigkeit schwerwiegende Folgen hätte. Wir können uns danach leicht selbst überlegen, von welchen Bedingungen die Wahl der Brennergröße abhängig ist:
1. Von der Wärmeleitung; je größer diese ist. desto schneller muß neue Wärme zugeführt werden, desto größer kann also auch der Brenner sein. Die Wärmeableitung nimmt mit der Wandstärke zu, es sei denn, daß es sich um das Anschweißen kurzer Stücke handelt, deren geringe Länge ein Weiterleiten der Wärme verhindert (z. B. Anschweißen kurzer Buchsen oder schmaler Versteifungsrippen und -kanten).
2. Von der Schwierigkeit der Schweißarbeit. Je schwieriger die Arbeit, desto mehr Zeit braucht der Schweißer für eine bestimmte Länge Schweißnaht, desto kleiner muß also der Brenner sein, da die Schweißung sonst verbrennt. Einmal ist die Schwierigkeit davon abhängig, ob es sich um lange, glatte Nähte handelt, oder um schwer zugängliche Ecken usw., und ferner davon, ob bei einer Naht Schweißdraht zugegeben werden muß oder ob man einfach die Blechkantcn verlaufen lassen kann. Je weniger Übung ein Schweißer hat. um so mehr macht sich dieser Unterschied in der Schweißgeschwindigkeit bemerkbar.
3. Von der Handfertigkeit des Schweißers. Der geübte Schweißer stellt eine bestimmte Schweißnaht in kürzerer Zeit her als der Anfänger und kann daher auch einen größeren Brenner verwenden, der ihm die schnellere Arbeit erlaubt. Er erreicht dadurch weniger Spannungen und weniger Schweißverzug. Der Anfänger ist infolge seiner geringen Geschicklichkeit gezwungen, langsamer zu arbeiten, da sonst seine Schweißnaht unsauber und festigkeitsmäßig unzuverlässig würde.
Als Anfänger soll man das zuletzt Gesagte vor allem beherzigen. Wir nehmen lieber einen kleineren Brenner als die geübteren Kameraden; denn das Schlimmste, was uns passieren kann, ist ja doch, daß uns die Schweißnaht verbrennt oder der Werkstoff weg
fließt. Wir dürfen uns auch keinesfalls dadurch zu helfen versuchen, daß wir den zu großen Brenner einfach in größerem Abstand von der Naht halten, als wollten wir das Werkstück mit der Lötlampe warmmachen. Auf diese Weise entsteht eine gekleckerte, ungleichmäßige Naht von geringer Festigkeit (Bild 104).
Bild 104. Oben: Schweißnaht ist gekleckert. Unten: Schweißnaht ist verbrannt
Weitere Mängel können durch falsche Einstellung der Schweißflamme entstehen. Es darf nicht mit zuviel Druck geschweißt werden; der Brenner darf nicht pfeifen. Bei der Einstellung der Stichflamme gibt man zunächst Azetylen-Überschuß, so daß sich vor dem hell leuchtenden Kern ein grüner, ausgezackter Kegel bildet (Bild 105).
Bild 105. Sdiweißflammen-Einstelhing. Azetylen-Überschuß
Dann dreht man das Brenngas-(Azctylen-)Ventil vorsichtig so weit wieder zu, bis die Spitze des grünen Kegels gerade im Begriff ist, im Kern der Flamme zu verschwinden (Bild 106). Ein weiteres Zurückdrehen des Brenngases würde Sauerstoffüberschuß ergeben. Der Kern nimmt dann eine bläuliche Färbung an. Die Schweißnaht würde bei dieser Flammeneinstellung verbrennen.
Bild 106. Schweißflammen-Einstellung. Richtige Einstellung für Stahlschweißung
Wird diese Regel nicht beachtet, so zeigt sich bei Azetylenüberschuß, daß die Schweißnaht höckerig wird und verräuchert aussieht. Die einzelnen Schuppen haben gegeneinander nicht abgebunden. Die Naht sieht gekleckert aus; sie ist nicht richtig verlaufen. Beim Schweißen ist der Werkstoff schwerer als sonst zum Schmelzen zu bringen.
Das Gegenteil tritt ein, wenn man mit Sauerstoffüberschuß schweißt. Hierbei wird der
Werkstoff sehr schnell warm, schneller als uns lieb ist, und bei Zugabe von Schweißdraht fällt dieser vor dem Brenner, noch ehe er das Werkstück erreicht hat. in hellen, schäumenden Tropfen auf die Schweißnaht.
Die in Bild 104 gezeigte gekleckerte Schweißnaht ist entweder durch schlechte Brennerhaltung (Brenner zu weit entfernt gehalten) oder durch Azetylcnüberschuß entstanden. Darunter ist eine verbrannte Schweißnaht dargestellt. Wie eine gute Schweißnaht aussehen soll, zeigt Bild 107.
Bild J07. Gute Schweißnaht
Bei Schweißarbeiten in Hohlkörpern oder Ecken muß der Brenner von Zeit zu Zeit in Wasser gekühlt werden, damit das vorher eingestellte richtige Mischverhältnis des Gasgemisches erhalten bleibt.
Bezüglich der Brennerhaltung ist noch zu sagen, daß nicht nur die Entfernung des Brenners vom Werkstück wichtig ist, sondern auch seine Richtung. Es ist darauf zu achten, daß die beiden zu verschweißenden Teile gleichmäßige Fließtemperatur haben. Ferner muß die nötige Tiefenwirkung erreicht werden. Das ist besonders bei Stumpfund Hohlkehlnähten wichtig, da es hier leicht vorkommen kann, daß nicht richtig durchgeschweißt wird. Außerdem kann es noch passieien, daß die Naht zu dünn wird und wie eine grabenartige Vertiefung aussicht (Bild 108).
Bei dickeren Blechen kann von beiden Seiten geschweißt werden, damit eine gute Tiefenwirkung erreicht wird. Bei dünneren Blechen ist aber zu beachten, daß Hohlkehlnähte nur einseitig geschweißt werden dürfen, wenn die Blechdicke gleich oder kleiner als 2 mm ist.
Beim Schweißen mit Zugabe ist das „Nach-links-Schweißen“ am leichtesten. Es wird deshalb angewandt, wenn es irgend möglich ist. Man schweißt dabei rechts beginnend nach links weiter, also in umgekehrter Richtung, wie man schreibt. Diese Richtung ergibt sich aus folgendem: Der Schweißer muß in der einen Hand den Brennner, in der andern den Schweißdraht halten. Die Handhabung des Brenners ist schwieriger als die des Schweißdrahtes: denn der Brenner muß, wie früher erwähnt, immer genau in der richtigen Entfernung und Richtung zum Werkstück gehalten werden, und bei in Kurven
Schweißung liegt neben der Naht.
nicht durchgeschweißt
Schweißnaht zu dünn .
Bild 108. Schlechte Schweißnähte
verlaufenden Schweißnähten (z. B. bei Rohrverschweißungen) ist das manchmal gar nicht leicht. Deshalb ist es für Rechtshänder zweckmäßig, den Brenner in der rechten Hand zu halten. Schweißdraht und Flamme werden nun so gehalten, daß beide etwa unter 45° Neigung auf die Schweißnaht auftreffen, wobei sic gegeneinander ungefähr im rechten Winkel stehen (Bild 109). Beim Nach-links-Schweißcn wärmt die in Arbeitsrichtung
Bild 109. Brennerhaltung
schräg stehende Schweißflamme die zu verschweißenden Blechkanten mit dem Fortgang der Arbeit laufend vor und schmilzt gleichzeitig den in die Flamme gehaltenen Schweißdraht ab.
Auch die Instandhaltung und Reinigung des Brenners ist wichtig. Bild 110 zeigt einen Brenner im Schnitt. Das Brenngas (Azetylen. Wasserstoff usw.) tritt bei a ein und wird durch das Ventil b reguliert. Es gelangt dann an die Mischdüsc c. Diese ist in den vorderen, abnehmbaren und mittels Überwurfmutter d festschraubbaren Teil des Brenners eingeschraubt. Durch eine Reihe von Bohrungen e wird das Brenngas in einen ringförmigen Kanal f geleitet, an dessen Mündung es mit dem Sauerstoff zusammentrifft. Der Sauerstoff, der bei g cintritt und durch das Ventil h reguliert wird,
Bild 110. Schweißbrenner
tritt bei i durch eine konische und dicht schließende Verbindung (dazu muß die Überwurfmutter d immer gut festgezogen sein) in die Mischdüse c, aus der er bei k durch eine feine Bohrung austritt, um sich mit dem Brenngas zu mischen Das gemischte Gas wird dann durch einen Kanal weitergeleitet und tritt vorn am Brenner durch die Düse 1 ins Freie. Diese Düse hat eine ganz bestimmte Bohrung, die sich nach der Brennergröße richtet.
Die für uns in Frage kommenden Brennergrößen sind: 0—0,5; 0,5—1; 1—2; 2—4. Die Zahlen bedeuten die Stahlblechstärken, für deren Verschweißung der betreffende Brenner hauptsächlich angewandt wird. Sie ergeben aber nur einen ungefähren Anhalt Wie weiter oben erklärt, ist die richtige Brennergröße bei weitem nicht nur von der Blechstärke abhängig. Es kommt oft vor, daß man für eine bestimmte Schweißarbeit z. B den Brenner 0,5—1 nehmen muß, obwohl es sich um 2 mm starkes Blech handelt, und umgekehrt, daß z. B. der Brenner 2—4 für die Verschweißung von 1-mm-Blech der geeignetste ist.
Die Stirnfläche der Düse 1 soll genau plan und senkrecht zu der Düsenbohrung sein. Durch die dauernde ungleichmäßige Erhitzung der Düse infolge ihrer schrägen Haltung zum Werkstück (45°) und das ständige, einseitige Auftreffen von glühenden Funken wird die Stirnfläche mit der Zeit schief zur Bohrung. Dadurch tritt die Flamme nicht mehr gerade aus, erhält mehrere Spitzen, brennt unsauber. Wir können das beseitigen, indem wir den Brenner mit einem Stück feinem Schmirgelleinen vorn abschleifen.
Schmirgellcinen auf eine ebene Fläche auflegen; Brennerdüse beim Schleifen genau senkrecht aufsetzen! Das muß vorsichtig gemacht werden. Es darf nicht mehr abgeschliffen werden, als unbedingt nötig ist.
Gelegentlich kommt es vor, daß die Bohrung der Düse teilweise verstopft ist. Zur Reinigung dürfen wir nicht etwa mit irgendeinem Stück Draht oder einem Nagel in der Bohrung der Düse herumstochern, denn dadurch würden wir mit der Zeit die Bohrung immer mehr aufweiten, und sie würde am Ende schließlich konisch werden. Ein so miß-
Bilcl 111. Düsennadel
handeltet Brenner arbeitet nicht mehr richtig. Zur Reinigung verwenden wir vielmehr die zur Brennergröße passende Düsennadel. Das ist ein feiner, genau passender Spiralbohrer (Bild 111). Dieser wird vorsichtig in die Bohrung eingeführt und gedreht.
Schwieriger ist eine Reinigung der Mischdüse c, und zwar ist besonders die Bohrung k für die Sauerstoffzulührung sehr fein und empfindlich gegen Beschädigung. Zur Reinigung darf nur mit einem starken Roßhaar hindurchgefahren werden. Ein Aufweiten der Kanalverengung unmittelbar vor der Mischdüse (Bild 110) kann zur Folge haben, daß die Flamme bis vor die Mischdüse zurückschlägt und den Brenner an dieser Stelle durchschmilzt, wenn das Gas nicht rechtzeitig abgedreht wird.
Schließlich ist noch zu beachten, daß arn Schweißbrenner sowohl wie an den Armaturen der Saucrstofflasche auf keinen Fall mit Ul oder Fett geschmiert werden darf, denn es besteht überall dort, wo reiner Sauerstoff auf öl oder Fett trifft. Explosionsgelahr. Deshalb müssen alle Verschraubungen trocken zusammen gebracht werden.
Außer der Autogen- oder Gasschmelzschwcißung gibt es noch mehrere andere Schweiß-verfahren, die allerdings für den Sclbstbau von Segelflugzeugen weniger Bedeutung haben, da dazu kostspieligere Anlagen nötig sind. Sie sollen aber trotzdem hier kurz erwähnt werden.
Das wichtigste dieser Verfahren ist die Metall-Lichtbogenschweißung. Die beiden Elektroden, zwischen denen der Lichtbogen entsteht, sind das Werkstück und der Schweißdraht. Werkstück und Drahthalter werden je mit einem Pol einer Umfor-mcranlage verbunden, die einen Strom von mäßiger Spannung, aber sehr hoher Stromstärke liefert. Im elektrischen Lichtbogen entsteht dann die zum Schweißen nötige Wärme Die auftretenden Temperaturen sind bedeutend höher als bei der Autogenschweißung. Dadurch ist es möglich, die erforderliche Schmelztemperatur des Werkstoffs örtlich an der Schweißstelle zu erreichen, ohne daß die angrenzenden Teile des Werkstücks in dem Maße mit erwärmt werden, wie es bei der Autogenschweißung der I* all ist. Mit andern Worten: Es wird dem Werkstück bei der Elektroschweißung eine geringere Wärmemenge zugeführt; deshalb erhitzen sich die der Schweißstelle benachbarten Teile nicht so sehr. Der Erfolg ist geringerer Schweißverzug, und das ist besonders beim Schweißen dünnwandiger Bleche sehr vorteilhaft, denn die Beulgcfahr ist dadurch nicht so groß.
Von Nachteil ist, daß die dünnen Bleche sehr leicht durchbrennen. Das läßt sich zwar
durch Verwendung ummantelter Schweißdrähte vermeiden; doch bildet sich dann Schlacke, die die Schweißarbeit erschwert.
Eine Methode, die diese Nachteile vermeidet, ist die Kohle-Lichtbogen-Schweißung. Hierbei wird in den Halter kein Schweißdraht, sondern eine Kohleelektrode eingespannt. Eine Materialzugabe ist daher nicht möglich, weshalb diese Schweißmethode nur beschränkte Anwendung finden kann. Es können lediglich Rand-, Bördel- und Ecknähte geschweißt werden.
Schließlich ist noch die Arcatomschweißung zu erwähnen. Hierbei wird die Schweißtemperatur ebenfalls durch einen elektrischen Lichtbogen erzeugt, nur mit dem Unterschied, daß nicht das Werkstück in den Stromkreis eingeschaltet wird und damit die eine Elektrode bildet, sondern daß sich beide Elektroden am Halter befinden Sie bestehen aus Wolfram Eine weitere Besonderheit ist, daß aus zwei am Halter befindlichen Düsen ein Schutzgasstrom aus Wasserstoff austritt, der beim Schweißen sowohl die beiden Wolfram-Elektroden als auch die ganze Schweißstelle einhüllt. Der Erfolg ist. daß kein Luftsauerstoff an den in Schmelzfluß befindlichen Werkstoff herankommen kann. Dadurch wird jede Oxydation verhindert und eine besonders hochwertige Schweißung erzielt. Schweißdrahtzugabe ist wie bei der Autogenschweißung möglich.
Schweißen von Leichtmetall
Für Leichtmetall kommt hauptsächlich die Autogenschweißung in Frage. Ein wesent lieber UnterschiedgegenüberderStahlschweißung besteht darin, daß die Lcichtmetallschweißung nur unter Zuhilfenahme eines Flußmittels (Schweißpulver) möglich ist. Dieses soll einmal den gleichmäßigen Fluß des geschmolzenen Werkstoffs ermöglichen und ferner die Bildung einer Oxydschicht verhindern. Da das Flußmittel die Llrsache für starke Korrosionserscheinungen an der Schweißnaht sein kann, wenn Spuren davon haften geblieben sind, muß besonderes Augenmerk auf eine sorgfältige Säuberung der Naht nach dem Schweißen gelegt werden. Dies gilt vor allem für Hydronalium und Elektron Auf diese Besonderheit muß schon der Konstrukteur Rücksicht nehmen. Er darf im wesentlichen nur Stumpfnähte verwenden; Ecknähte sind nur in Ausnahinefällen zulässig. Alle anderen Nähte sind unzulässig, weil bei ihnen der Einschluß von Schweißpulver möglich ist, das sich nicht durch nachträgliches Spülen entfernen läßt. An die Stumpfnaht kann man dagegen von beiden Seiten heran.
Ein weiterer Unterschied gegenüber der Stahlschweißung besteht darin, daß die Leichtmetalle eine etwa dreimal so große Wärmeleitfähigkeit haben. Es läßt sich daher nicht vermeiden, daß das ganze Werkstück in noch stärkerem Maße mit erhitzt wird. Trotz des bedeutend niedrigeren Schmelzpunktes muß deshalb eine mindestens ebenso große Wärmemenge zugeführt werden wie beim Schweißen von Stahl. Um Spannungsrisse, die die Folge ungenügenden Temperaturausgleichs sind, zu vermeiden, muß das Werkstück sehr sorgfältig vorgewärmt werden. Das geschieht durch gleichmäßiges Kreisen der Schwcißflamme um die Schweißstelle herum. Der Durchmesser des Vorwärmekreises richtet sich nach der Blechstärke und beträgt bei 1 mm starkem Blech etwa 10 cm. Sind die Bleche verschieden stark, so muß das dickere natürlich stärker vorgewärmt werden. Wir dürfen uns also keineswegs durch den niedrigen Schmelzpunkt des
Werkstoffs dazu verführen lassen, die Schweißung ohne das Vorwärmen und die dadurch erzielte starke Wärmezufuhr zu beginnen.
Erschwerend ist noch der Umstand, daß der Augenblick, in dem der Werkstoff zu fließen beginnt, nicht deutlich zu erkennen ist. Der Anfänger merkt gewöhnlich erst dann, daß es so weit ist, wenn er das Blech schon durchgeschmolzen hat und ein Loch entstanden ist. Da hilft nur Übung. Da man sehr genau acht geben muß, darf bei der Leichtmctallschweißung keine zu dunkle Brille benutzt werden.
Dünne Bleche bis zu 1 mm Stärke werden wie bei einer Bördelnaht vorgerichtet (Bild 112). Eine Zugabe ist hierbei nicht nötig. Die Bördelung muß beim Schweißen voll-
Vor dem Schweißen
nach dem Schweißen
Bild 112 Bördelnaht zum Schweißen dünner Leichtmetall-Bleche
ständig niedergeschmolzen werden, so daß die fertige Naht wie eine Stumpfnaht aussieht. Dickere Bleche werden stumpf geschweißt. Sie werden so zusammengelegt, daß eine Fuge, die der Blechdickc entspricht, zwischen ihnen bleibt. Wenn die Fuge zu klein ist. kann es passieren, daß auf der anderen Seite nicht richtig durchgeschweißt wird. Die Fuge muß nach dem Ende der Naht hin größer werden, und zwar pro 100 mm Nahtlänge um etwa 2 mm, weil die Fuge sich beim Schweißen enger zusammenzieht. Die Bleche müssen an der Schweißstelle sorgfältig von der eventuell vorhandenen Oxydschicht befreit werden.
Die Brennergrößc ist dieselbe wie bei der Stahlschweißung Für Anfänger in der Leichtmetallschweißung empfiehlt es sich, zuerst einen Brenner zu nehmen, dessen Düse eine Nummer kleiner ist. Wichtig ist, daß der Brenner sauber ist und einen einwandfreien, cinstrahligen Flammenkegel entwickelt.
Für Hydronalium und Elektron gibt cs Spezialflußmittel der IG-Farbenindu-strie. Im übrigen können auch andere Flußmittel für Leichtmetallschwcißung verwandt werden. Die Flußmittel werden flüssig oder als Pulver geliefert. Im letzteren Fall müssen sie vor dem Schweißen mit Wasser zu einem dünnen Brei angerührt werden. Man taucht den Schweißdraht hinein und trägt sparsam etwas auf die Schweißkanten auf. Für Rcinaluminium genügt Flußmittel am Schweißdraht. Schweißpulver ist stark hygroskopisch; es muß daher gut trocken aufbewahrt werden. Als Zugabe verwendet man Schweißdraht aus der gleichen Legierung, die verschweißt werden soll.
Bild 113. Richtige Schweißflammen-Einstellung für Leichtmetallschweißung
Für die F1 am‘meneinste 11 ung ist zu beachten, daß Leichtmetalle am besten mit geringem Azetvlenüberschuß geschweißt werden. Die Einstellung stimmt, wenn der grüne Kegel etwa die gleiche Länge hat wie der innere, hell leuchtende Kern (Bild 113).
Die Brennerhaltung richtet sich nach der Blcchstärke. Bei dünnen Blechen wird der Brenner in einer Neigung von etwa 30° über die Bördelkanten gehalten, so als wollte man diese mit einem Meißel bearbeiten. Er wird gradlinig die Naht entlang geführt. Bei dickeren Blechen (Stumpfschweißung) muß die Flamme in einer Neigung von 45° auftreffen, und zwar dort, wo der Schwcißdrabt die Schweißstelle berührt. Während die Flamme in der Schweißrichtung langsam weitergeführt wird, hat sie dauernd kleine Kreise über beide Blechkanten hinweg zu machen. In den dabei flüssig werdenden Werkstoff wird der Schweißdraht eingetaucht und dabei abgcschmolzen (Bild 114).
B Id 114. Brenner- und Schweißdrahtfilhrung bei Leichtmetall-Sch weißung
Nadi beendeter Schweißung ist die sorgfältige Reinigung des Werkstücks von Schweißpulver-Resten von großer Wichtigkeit. Bei Reinaluminium genügt gründliches Abspülen und Bürsten (Stahlbürste) mit Wasser. Dagegen müssen Hydronalium und Elektron danach noch gebeizt und schließlich etwa 2 Stunden in einer äprozentigen wässerigen Alkali-Bichromat-Lösung gekocht werden. Dabei müssen wir darauf achten, daß das Spülmittel an beide Seiten der Nähte gut hcrankommen kann.
Über Beizen siehe unter .,Beizen von Elektron".
Die Festigkeit autogener Schweißnähte beträgt bei Elektron 60—75”/o, bei Hydronalium 80—85 % der Festigkeit des ungeschweißten Werkstoffs. Bei der Lcicht-metallschweißung ist also ein Festigkeitsabfall unvermeidlich, zum Unterschied von der Stahlschweißung, wo ein solcher Unterschied bei guter Sdiwcißung nicht eintritt.
8. Herstellung von Beschlägen
Im Flugzeugbau müssen alle Teile gewissenhaft, sauber und sorgfältig hergestellt werden; doch gilt dies besonders für die Beschläge; denn der Genauigkeit sind hier wesentlich engere Grenzen gesetzt. Andererseits ist es bei der Metallverarbeitung aber auch möglich, größere Genauigkeit zu erzielen als bei Holz. Wenn man also schon von dem Flugzeugbauer, der in Holz arbeitet, verlangt, daß cr mit genauen Meßwerkzeugen (Schieblehre) arbeitet, so gilt das für den Beschlaghersteller in noch stärkerem Maße.
Neben sorgfältiger Einhaltung der Maße ist die Verwendung des richtigen, in den Fertigungsunterlagen angegebenen Werkstoffes von Wichtigkeit. Es ist unverantwortlich, wenn Halbzeug mit Untermaß oder geringerer Werkstoffqualität verwandt wird,
weil das vorgeschriebene gerade nicht da ist. Auch Halbzeug mit Kratzern und Korro-sionsstellcn darf nicht verarbeitet werden. Unsere erste Arbeit ist also die. daß wir das Halbzeug auf die erwähnten Fehler hin nachpriifen.
Beim Anreißen der Beschläge ist zu beachten, daß für Stahlblech nur Messingreiß-nadein und für Leichtmetallblech nur Bleistifte (kein Kopierstift) benutzt werden dürfen. Das Anreißen mit Stahlreißnadeln ist in jedem Fall verboten und wird vom Bauprüfer beanstandet, weil durch Stahlreißnadeln das Blech (auch Stahlblech) geritzt wird, so daß Kerbwirkung entsteht, wodurch das Blech empfindlich geschwächt werden kann. Ferner sollen zum Messen nur geprüfte Stahlmaßstäbe verwandt werden. Für das Anreißen von Leiditmetallblcch, das abgekantet werden soll, ist nodi wichtig, auf die Walzrichtung zu achten, denn Abwinklungen sollen möglichst quer zu Walzrichtung liegen (SeitclG.5).
Beim Einspannen in einen Schraubstock sind Beschädigungen durch die gehärteten Backen unbedingt zu vermeiden. Wenn ein Stück Stahlblech oder ein Drehstück aus Stahl eingespannt werden soll, so genügt das Beilegen von Weiß- oder Messingblech; bei weicherem Werkstoff, z. B. Leichtmetall, nimmt man am besten Blcibacken. Zum Einspannen von Rohren, gleichgültig aus welchem Werkstoff sie sind, tun wir gut, uns für jeden Rohrdurchmesser eine passende Vorrichtung aus Hartholz (Buche. Esche) her-
Bild 115. Klotz zum Einspannen von Rohren in den Schraubstock
Bild 116. Biegeradius für das Abkanten von Blechen
zustcllen. Wir nehmen einen Holzklotz, bohren ein Loch hinein mit einem Durchmesser, wie ihn das Rohr hat, und schneiden den Klotz längs zur Bohrung in 2 Hälften (Bild 115). Auf diese Weise wird verhindert, daß das Rohr beim Einspannen oval oder flach gedrückt wird.
Bleche dürfen nie scharfkantig abgekantet werden, sondern es muß stets ein bestimmter Biegeradius (r) cingehalten werden (Bild 116). Bei Stahl, Aluminium und weichgeglühtem Dural ist r gleich der Blechstärke, bei Hydronalium gleich der l,5fachen und bei Elektron und ausgehärtetem Dural gleich 2.5- bis 3 fachen Blcchstärke.
Treffen zwei winklig zueinander laufende Bördelungen in einem Punkt zusammen, so muß an diesem Punkt eine Bohrung vorgesehen werden, in die dann von der Kante her cingcschnittcn werden darf. Diese Bohrung soll einen Durchmesser haben von der doppelten Blechdickc (Bild 117). Würde hier ohne Abbohren einfach scharfkantig eingc-schnitten oder gesägt, dann würde das Blech beim Abkanten cinrcißcn. Das gleiche gilt dort, wo eine Bördelung abschließt, während die Blechkante noch in gleicher Richtung weitcrläuft (Bild 117).
Zum Abkanten verwenden wir einen Klotz aus Stahl, dessen Kanten entsprechend dem
Biegeradius r abgerundet sind. Dieser Klotz wird beigespannt und das Blech dann durch Hammerschläge über die Klotzkante gebogen. Dabei muß eine Zwischenlage aus weicherem Werkstoff, z. B. Leichtmetall, Hartholz usw., verwandt werden, damit das Werkstück nicht durch die Hammerschläge verletzt wird, es sei denn, daß ein Hammer benutzt wird, der selbst aus solchem weichen Werkstoff ist. Das Abkanten muß möglichst gleichmäßig über die Länge der Bördelung erfolgen. Wir dürfen das Blech nicht etwa am
Bild 117. Beschlag mit Bohrungen, die verhindern, daß er beim Bördeln einreifst
einen Ende der Bördelung vollkommen abkanten, während es am andern noch plan ist. Mit vielen leichten, nebeneinander gesetzten Schlägen zuerst um einen kleinen Betrag, aber auf der ganzen Länge der Bördelung gleichmäßig abwinkeln, dann diese Arbeit wiederholen, bis die vollständige Abkantung erreicht ist. So wird eine übermäßige Streckung der Kante und ein zu starkes Verziehen des Beschlags vermieden.
Bild 118 zeigt einen Klotz zum Abwinkeln eines U-förmigen Beschlags. Der Klotz muß die schon erwähnten abgerundeten Kanten (entsprechend dem Werkstoff und der Blechdicke) haben und seine Breite muß gleich der lichten Weite des Beschlags sein. Es besteht die Gefahr, daß beim Einspannen des Blechs die Biegekante nicht genau mit der Kante
Bild 118. Klotz aus Stahl zum Abwinkeln eines U-förmigen Beschlages
Bild 119. Der gleiche Beschlag vor dem Abwinkeln
des Klotzes übereinstimmt. Bei Einzelherstellung tun wir deshalb gut. das Blech erst nach dem Biegen genau zuzuschneiden. Es könnte sonst leicht vorkommen, daß ein U-förmiger Beschlag ungleichmäßig lange Flanschen bekommt. Sind in einem derartigen Beschlag Bohrungen vorgesehen, wie das Bild 119 zeigt, so kann man sich bei der serienmäßigen Herstellung helfen, wie dies in Bild 118 dargestellt ist. Man verwendet einen Klotz mit
eingesetztem Stift, der das Blech in der einen Bohrung festhält. Sollen die 2 Bohrungen später genau fluchten, so bohrt man die gegenüber liegende, gestrichelt gezeichnete (Bild 119) erst nach dem Biegen. Bei einem U-förmigen Beschlag, wie er in Bild 118 dargestellt ist, muß der im Klotz befindliche Festhaltestift beweglich sein, d. h. es muß möglich sein, ihn nach dem Biegen des Beschlags herauszuziehen oder mit einem Durchschlag tiefer einzuschlagen, so daß er den fertigen Beschlag freigibt.
Für die Herstellung der Flügel-Hauptbeschläge bei freitragenden Leistungssegelflugzeugen, die die Aufgabe haben, das Biegemoment des Hauptholms zu übertragen, und von denen große Genauigkeit verlangt wird, empfiehlt es sich meistens, eine Vorrichtung anzufertigen. Wenn die Beschläge sehr einfachen Aufbau haben, kann man die Vorrichtung entbehren, doch erleichtert dieselbe auch dann die Arbeit.
Bild 120 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung von Flügel-Hauptbeschlägen eines Hochleistungsflugzeugs. Die Flügelwurzeln des Backbord-
und Steuerbord-Flügels sind aus Holz nachgebildet. Vier aus Eschenholz verleimte Stücke entsprechen in Form und Lage zueinander den Ober- und Untergurten der beiden Flügel, so wie sie später beim fertigen Flugzeug zueinander liegen werden. Die Herstellung dieser Vorrichtung erfolgt nach der Holmwurzel-Zeichnung, aus der alle Angaben, wie Ilulmbreitc, Höhe, V-Stellung usw. zu entnehmen sind. Die vier Eschenholz-Stiicke werden auf einem kräftigen Grundbrett in zeichnungsgemäßer Anordnung befestigt.
Bei der Herstellung der Beschläge werden zunächst die einzelnen Beschlags-blcche nach Zeichnung angerissen, ausgeschnitten, wenn nötig abgewinkelt und dann auf der Vorrichtung zusammengesetzt. Dabei müssen sie evtl, noch soweit nachgerichtet werden, daß sie zueinander passen und auch die einzelnen Beschläge richtig zueinander liegen. Jetzt werden alle Teile mit Schraubzwingen festgesetzt und die angerissenen und angekörnten Bohrungen werden genau und in der richtigen Richtung durchgebohrt (über Bohren siehe auch Seite 152). Nachdem einige Heftschrauben eingezogen worden sind, können die Schraubzwingen losgenommen werden. Die einzuschweißenden Buchsen für die Abschlußbolzen werden gleichfalls eingepaßt und so gegeneinander festgesetzt (z. B. durch Distanzrohr), daß sie miteinander fluchten. Nun kann mit dem Heften begonnen werden. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die hölzerne Vorrichtung möglichst wenig angebrannt wird. Ganz läßt sich das jedoch nicht vermeiden. Danach nimmt man
die Beschläge von der Vorrichtung und schweißt sie fertig. Wenn sie sich etwas verziehen, werden sie nochmals nach der Vorrichtung gerichtet.
Die Bohrungen für zylindrische Anschluß bolzen von großem Durchmesser, wüc in Bild 120. müssen zur Erzielung einer genauen Passung an einer Zylinderschleifmaschine (Maschine zum Ausschleifen der Zylinder von Motoren) geschliffen werden. Das Schleifen ist nach dem Anbringen der Beschläge an den Holmen meistens nicht durchführbar, daher sind diese Arbeiten vorzunehmen, während sich die Beschläge noch auf der Vorrichtung befinden.
Bei Bolzen mit kleinerem Durchmesser genügt Aufreiben der Bohrungen mit der Reibahle. Das ist auch am fertigen Flügel noch möglich und wird deshalb zweckmäßig nach dem Anbringen der Beschläge an die Holme gemacht. Dadurch wird das Anbringen erleichtert; denn beim Anziehen der Befestigungsschrauben bzw. Schlagen der Rohrniete besteht immer die Gefahr, daß die Bohrungen für die Anschlußbolzen etwas verkanten, so daß die Bolzen klemmen. Ferner sind kleine Unterschiede zwischen der Vorrichtung und dem Holm leicht möglich, was ebenfalls für das Passen der Anschlußbolzcn von Nachteil ist. Wenn die Anschlußbohrungen bereits genaue Passung haben, ist ein besonders sorgfältiges Anpassen und Ansetzen der Beschläge an die Holme erforderlich. Reibt man dagegen die Beschläge erst nach dem Einbau auf, so muß zwar auch sorgfältig gearbeitet werden, doch ist keine so große Genauigkeit notwendig; denn kleine Fehler im Fluchten der Bohrungen werden durch das erst nach dem Anbringen der Beschläge erfolgende Aufreiben ausgeglichen.
In diesem Fall werden die Anschlußbohrungcn zunächst mit kleinerem Durchmesser ausgeführt, in die ein provisorischer Bolzen, der .Montagebolzen“, eingepaßt wird. Dieser ist zum Anbringen der Beschläge an die Holme erforderlich (Bild 121). Sein Durchmesser ist meistens nur um ein geringes kleiner als der des eigentlichen Anschlußbolzens, so daß gerade noch genügend Fleisch zum späteren Aufreiben mit der Reibahle vorhanden ist.
Bei zylindrischem Anschlußbolzen von beispielsweise 20 mm 0 müßte der Montagebolzen etwa 18 mm 0 haben. Für einen konischen Anschlußbolzen wird ebenfalls ein zylindrischer Montagebolzen verwendet. Sein Durchmesser soll ca. I mm kleiner sein als der kleinste Durchmesser der fertigen konischen Bohrung, so daß die Reibahle überall noch etwas wegzunehmen hat. ohne jedoch allzuviel fortreiben zu müssen; denn das Arbeiten mit der Reibahle (Aufreiben) ist ziemlich mühselig und nimmt viel Zeit in Anspruch.
Das Aufreiben ist außerdem eine Arbeit, die Geschick und Übung sowie einige Kenntnisse bezüglich der dazu benötigten Werkzeuge (Reibahlen) und der sonstigen Arbeitsmittel (Vorrichtungen) und Arbeitsverfahren voraussetzt. Außer den erwähnten Bohrungen für die Anschlußbolzcn der Flügel-Hauptbeschläge müssen noch eine ganze Reihe anderer Bohrungen mittels Reibahle aufgerieben werden, nämlich alle, die genaue Passung haben müssen. Da sind z. B. die Bohrungen für die Anschlußbolzen der Rumpf-Flügel- und Rumpf-Höhenflossen-Anschlüsse zu nennen, ferner die Bohrungen von Gleitlagern an Steuerungstcilen, bei denen Wert auf einwandfreien Lauf (ohne übermäßiges Spiel) gelegt wird, und schließlich noch die Bohrungen, in die Gelenk- oder Kugellager oder auch Buchsen aus Bronze oder Stahl (letzteres bei Leichtmetallbcschlägen) eingepreßt werden sollen.
Bild 121. Montagebolzen.
Es gibt konische und zylindrische Reibahlen. Bei den konischen ist die Steigung zu beachten. Im Segelflugzeugbau werden gewöhnlich Bolzen mit einer Steigung von 1:5 oder 1:10 verwandt, d. h. beispielsweise bei dem Konus 1:5, daß der Durchmesser auf eine Länge von 5 mm um 1 mm zunimmt.
Zum Aufreiben einer konischen Bohrung wird ein Satz von drei Reibahlen benötigt, der aus einer Schrupp-Reibahle, einer Vor-Reibahle und einer Schlicht-Reibahle besteht. Für zylindrische Bohrungen verwendet man gewöhnlich nur eine Sdilicht-Reibahle. Das
Vorreiben erübrigt sich, weil die Bohrungen so weit vorgebohrt werden können, daß nur noch wenig Werkstoff abzuheben ist.
Reibahlen gibt es sowohl gerade, als auch spiralig genutet. Für das Aufreiben von Bohrungen in Chrom-Molybdän-Stahl eignet sich am besten die schwach-spiralige Ahle.
Bild 122. Querschnitt einer Reihahle für zylindrische Bohrungen. Ungleichmäßig verteilte Schneiden
Für zylindrische Bohrungen sind solche Reibahlen am zweckmäßigsten, die eine gerade Anzahl, jedoch auf den Umfang ungleichmäßig verteilter Schneiden haben (Bild 122). Durch diese Anordnung wird vermieden, daß die Ahle springt (rattert) und dadurch Kerben in die Bohrung schlägt. Konische Reibahlen sind in dieser Ausführung nicht handelsüblich. Sie haben vielmehr gleichmäßig auf den Umfang verteilte Schneiden, jedoch in ungerader Anzahl.
Zylindrische Reibahlen werden für jeden Nenn-Durchmesser mit dem Über- oder Untermaß hergestellt, das dem gewünschten Sitz und der Passungsgüte entspricht. Man nennt solche Ahlen auch Passungs-Reibahlen. Nachfolgend sind davon die
im Segelflugzeugbau benötigten aufgeführt:
6 0H8; 8 0H8; 1O0H8; 12 0 H 8.
Je nach der Konstruktion des im Bau befindlichen Flugzeugs kann es vorkommen, daß wir auch noch eine größere Reibahle mit der Passung H 8 verwenden müssen, z. B. für zylindrische Anschlußbolzen der Flügel-Hauptbeschläge. Auf jeden Fall muß die Reibahle stets der in der Zeichnung angegebenen Passung entsprechen.
Für die Bohrungen, in die Kugel- oder Gelenklager eingepreßt werden sollen, sind folgende Passungs-Reibahlen erforderlich:
Für Gelenklager 6 DIN L 351: Reibahle 14 0K6 Für Gelenklager 8 DIN L 351: Reibahle 17 0 K6
Für Gelenklager 10 DIN L 351: Reibahle 20 0 K 6
Für Kugellager 6 DIN L 89: Reibahle 19 0 H 7
Für Kugellager 8 DIN L 89: Reibahle 22 0 H 7
Das Arbeiten mit Reibahlen muß mit großer Sorgfalt geschehen. Wenn wir nicht mit Gefühl und Aufmerksamkeit arbeiten, werden wir keine gute Passung erzielen und auch das ziemlich teure Werkzeug sehr schnell verderben. Die Ahle muß immer gut geölt sein, und sie darf nur mit leichtem Druck vorwärts getrieben werden. Die Reibahle von Zeit zu Zeit herausziehen und nachsehen, ob sich keine Späne an den Schneiden festgesetzt haben! Diese würden sonst Riefen in die Bohrung fressen. Solche festsitzenden Späne werden durch leichtes Abziehen mit einem Ulstein entfernt.
Das Aufreiben von Bohrungen für Kugel- oder Gelenklager darf nicht aus der freien Hand vorgenommen werden, weil es so unmöglich ist, die gewünschte Passung zu erreichen. Die Tiefe der Bohrung ist ja hierbei im Verhältnis zum Durchmesser viel zu klein, als daß sich die Ahle selbst genügend führen könnte. Wir müssen uns deshalb eine Vorrichtung bauen, in der die Reibahle richtig geführt ist.
Ebenso ist es beim Aufreiben konischer Bohrungen, z. B. für die Anschlußbolzen der Flügelhauptbeschläge. Die zunächst zylindrische Bohrung gibt der Reibahle gar keine Führung. Bild 123 zeigt eine Vorrichtung für den genannten Zweck.
Beim Zusammenbau von Beschlägen, die aus Stahl- und Leichtmetallteilen bestehen, muß auf guten Korrosionsschutz geachtet werden. Vor dem Zusammenbau müssen die aufeinanderliegenden Flächen, sowie die Schrauben oder Niete mit einem säurefreien Schutzanstrich versehen werden. Nachdem dieser getrocknet ist, wird noch einmal überstrichen und sofort zusammengebaut.
Bei Duralbeschlägen mit Bördelungen muß das Blech, falls nicht sehr große Biegeradien genommen werden, vor dem Bördeln „weich“ gemacht werden. Dies wird durch Erwärmen im Salzbad auf 330—360° C mit nachfolgendem Abkühlen erzielt. Die Abkühlungsgcschwindigkeit ist dabei gleichgültig. Man nennt diese Warmbehandlung Weichglühen. Das Blech kann dann in kaltem Zustand gebördelt werden. Dabei ist ein Biegeradius einzuhalten wie bei Stahlblech (r = Blechstärke).
Der Werkstoff muß darauf wieder neu veredelt werden. Das geschieht durch halbstündiges Glühen bei 500—.510° C und anschließendes Abschrecken in kaltem Wasser. Nach fünftägigem Lagern (Aushärten) bei Zimmertemperatur ist dann die volle Festigkeit wieder erreicht. Die Glühtemperatur muß genau eingehalten werden. Beträgt sie weniger als 500c C. erreicht der Werkstoff nicht die volle Festigkeit. Ist sie aber nur um ein geringes höher als 510° C, tritt eine bedeutende Herabsetzung der Festigkeit ein; der Werkstoff wird zerstört. Es besteht dann keine Möglichkeit, den Schaden durch irgendwelche Behandlung wieder gutzumachen. Man bleibt daher, um sicher zu gehen, daß kein Überschreiten der Glühtemperatur eintritt, möglichst an der unteren Grenze der angegebenen Tempe
raturspanne (500° C). Die große Empfindlichkeit des Durals auf genaue Einhaltung der Glühtemperatur ist der Grund, weshalb davor gewarnt werden muß, das Veredeln von Dural innerhalb des Gruppenbaus selbst vorzunehmen, es sei denn, daß die erforderliche Einrichtung vorhanden ist: ein Salzbad mit genauem Temperatur-Meßgerät. Im allgemeinen wird cs besser sein, Beschläge dieser Art fertig zu beziehen oder wenigstens dort veredeln zu lassen, wo die Voraussetzungen für eine sorgfältige Ausführung dieser Arbeit gegeben sind.
Eine einfachere Arbeitsmethode, die das zweimalige Glühen erspart, ist nur möglich, wenn man selbst über ein Salzbad verfügt. Man kommt dann mit einmaligem Glühen aus. Dieses Verfahren wird in der Industrie meistens angewandt und besteht lediglich darin, daß das in veredeltem Zustand angelieferte Dural im Werk erneut veredelt wird (Glühen bei 500—510° C und Abschrecken) und dann innerhalb von längstens 4 Stunden verformt wird. In dieser Zeit ist es nämlich noch weich und härtet erst langsam im Laufe von 5 Tagen (bei Zimmertemperatur) aus. Das besondere Weichglühen, durch das der Werkstoff dauernd weich bleibt, ist also erspart. Nur selten wird es allerdings möglich sein, diese kurze Zeitspanne einzuhaltcn, wenn man das Veredeln nicht selbst durch-führen kann.
Eines muß aber auf jeden Fall beachtet werden: Dural ist in der Warmbehandlung viel empfindlicher als Stahl. Es darf also niemand glauben, er brauche Dural, das sich kalt nicht richtig biegen läßt, nur einfach mit dem Schweißbrenner warm zu machen, so wie dies bei Stahlblech möglich ist.
Bohrungen in Beschlägen müssen vorher angekörnt werden, weil der Bohrer sich sonst verläuft und das Loch schief wird. Der Bohrer muß stets scharf und zentrisch geschliffen sein, damit tadellose, kreisrunde Löcher entstehen. Eventuell vorhandener Bohrgrat wird nach dem Bohren mit einem Schaber entfernt, nicht mit einem größeren Bohrer. Dieser würde die Bohrungen ansenken (Bild 124/125). Sollen die Beschläge an
Falsch
Bild 124/125. Entgraten von Bohrungen
dicke hölzerne Bauteile (z. B. Hauptholm) angesetzt werden, dann empfiehlt es sich, die Löcher im Beschlag 1—2 mm kleiner im Durchmesser vorzubohren und erst beim Durchbohren der Löcher in den hölzernen Bauteil einen Bohrer von voller Stärke zu nehmen. Bohrungen immer senkrecht zum Blech ausführen.
Das Ein pressen der Kugel - undGelcnklager muß mit Sorgfalt geschehen.
Da ja der Außenring in den Beschlag eingepreßt wird und hierzu zuweilen (bei etwas verkantetem Lager) ein ziemlich hoher Preßdruck erforderlich ist, dürfen wir beim Einpressen auf keinen Fall auf den Innenring des Lagers drücken in der Meinung, daß der Druck sich durch die Kugeln auf den Außenring überträgt. Das Lager könnte auf diese Weise einer viel zu hohen axialen, d. h. in Achsrichtung wirkenden. Belastung ausgesetzt und dadurch beschädigt werden. Wenn der Innenring breiter ist als der Außenring, wie das bei manchen Kugellagern der Fall ist, müssen wir beim Einpressen auf den letzteren ein passendes, an den Enden plan gedrehtes, kurzes Rohrstück aufsetzen. Auf dieses wird dann der Prcßdruck ausgeübt (Bild 126). Die Lager dürfen nicht mit dem Hammer
Beschlag m den dos Kugellager e/ngepresst werden soll
Rohrstück zum Einpressen Jnnenring des Kugellagers
Unterlage md Bohrung
Bild 126. Einpressen von Kugellagern
eingeschlagcn werden. Es ist selbstverständlich, daß man nicht direkt auf das Lager schlagen darf. Aber auch wenn ein Aufsatzstück verwendet würde, so daß man zentral schlagen könnte, bestände noch die Gefahr, daß das Lager vercckt. Ein einwandfreier Lauf des Lagers wäre dann nicht mehr möglich.
Am besten eignet sich für diese Arbeit eine Spindelpresse. Wenn wir eine solche oder eine entsprechende Maschine nicht zur Verfügung haben, können wir uns mit einem großen Schraubstock behelfen. Voraussetzung ist aber stets, daß sich die beiden Prcß-tlächen parallel nähern und sich nicht gegeneinander verkanten können.
Nach dem Einpressen müssen wir das Lager noch gegen Verschieben in axialer Richtung sichern Aufgenietete oder geschraubte Flanschen sind zuweilen vorgesehen, wenn größere Belastungen in axialer Richtung auf treten. In den meisten Fällen ist die axiale Belastung aber so gering, daß ein Verstemmen des Lagers ausreicht.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Kugellager einwandfrei zu Verstemmen. Das beste, aber nur bei Lcichtmetallbeschlägen anwendbare Verfahren ist das Ringvcrstem men. Das hierfür nötige Werkzeug können wir uns aus Werkzeugstahl selbst herstellcn Ein Stück Rundstahl wird mit einer ringförmigen Schneide und in der Mitte mit einem kurzen Dorn zum Zentrieren versehen. Unter der Spindelpresse (zur Not genügt auch ein großer Schraubstock) wird nun mit Hilfe dieses Werkzeugs eine ringförmige Nut in das Werkstück gedrückt, wie das Bild 128 zeigt. Die Schneide muß stumpf sein, damit keine scharfe Einkerbung entsteht. Der Durchmesser des Schneidenrings soll etwa 2 mm größer sein als der Außendurchmesser des Kugellagers, so daß sich beim Drücken ein
Grat nach innen, also gegen das Kugellager, umlegt. Dieser hält das Lager in axialer Richtung fest (Bild 127).
Bei Beschlägen aus Lcichtmetall ist diese Art des Verstemmens sehr gut anwendbar. Dagegen treten bei stählernen Lageraugen Schwierigkeiten auf. besonders, wenn die Lageraugen einen schmalen Rand haben. Das ist z. B. meistens dort der Fall, wo ein-geschwcißte Stahlrohre als Lageraugen dienen. Hier ist das Verstemmen mittels eines
Bild 127. Ringverstcmmtes Kugellager. Beschlag aus
Bild 12S. Ringverstemmen von Kugellagern
abgestumpften, also schneidenlosen Kreuzmeißels vorzuziehen. Mit diesem Werkzeug wird vorsichtig an vier Stellen des Lagerumfangs das Material des Bcschlagsaugcs etwas über den Rand des Lagers gestemmt (genietet), so daß dieses nicht mehr in axialer Richtung bewegt werden kann. Dabei wird der Meißel senkrecht auf das waagerecht liegende Bcschlagsauge aufgesetzt, und zwar direkt neben dem Lager. Diese Arbeit muß sehr vorsichtig gemacht werden. Wenn der Beschlag richtig ausgeführt ist, so steht das Beschlagsaugc auf beiden Seiten um je 0.5—-1,0 mm vor dem Außenring des Lagers vor. Wenn das Beschlagsauge auf eine Unterlage mit guter Vorhaltcwirkung aufgelegt ist, so genügen wenige leichte Hammerschläge aut den Kreuzmeißel, um einen Grat an der Kante des Bcschlagsauges anzustemmen, der genügt, das Lager fcstzuhaltcn.
Zu starkes Verstemmen, das weit über den eigentlichen Zweck (Festhalten des Lagers durch den Stemmgrat) hinausgeht, kann ein Verspannen des Lagers zur Folge haben, so daß Kugellager eventuell schwer laufen. Außerdem kann durch unsachgemäßes Verstemmen Kerbwirkung entstehen, welche die Festigkeit des Beschlagsauges bedeutend herabsetzt.
Auf keinen Fall dürfen die Lager aber mittels eines Körners verstemmt werden; denn hierbei wäre Kerbwirkung unvermeidlich. Bild 129 zeigt ein Beispiel, wie man es nicht machen soll. Die Gclcnklagcr wurden mit einem Körner verstemmt, und zwar so grob und unsauber, daß eine erhebliche Kerbwirkung eintrat. Auch die Dreharbeit an den Augenstücken ist schlecht. Eines der beiden ging dann auch tatsächlich zu Bruch. Dieser trat an einer durch Körncrschlag geschwächten Stelle ein.
Häufig müssen Bcschlagsteile miteinander oder mit anderen Bauteilen vernietet werden.
Wenn es sich um das Nieten von Ruhrnieten handelt, die meistens aus Stahl sind, für besondere Zwecke aber auch aus Aluminium sein können, so richten wir uns nach dem unter „Rohrnietung“ Gesagten. Beim Schlagen von Vollnieten aus Stahl oder Aluminium bestehen keine besonderen Schwierigkeiten, so daß es sich erübrigt, darauf näher einzugehen. Für Duralnicte ist jedoch das Folgende zu beachten.
In der Industrie werden meistens Duralnicte verwandt, die aus dem gleichen
Bild 129. Schlecht verstemmte Gelenklager in einem Drehstück aus Dural
Werkstoff sind wie die Halbzeuge, zu deren Verbindung sie dienen, nämlich aus Flicg-Werkstoff 3115. Wenn wir uns das weiter oben über das Verformen von Dural Gesagte vergegenwärtigen, dann leuchtet es uns ein, daß es nicht möglich ist, Duralnicte aus 3115 zu verarbeiten, ohne eine dem Schlagen unmittelbar vorangehende Warmbehandlung. Diese Niete lassen sich nämlich in ausgehärtetem, d. h. vor längerer Zeit veredeltem Zustand, nicht schlagen, weil sie viel zu spröde sind, so daß der Schlicßkopf beim Schlagen einreißt. In dieser Weise hcrgestellte Nietverbindungen sind unzulässig. Verarbeitet man dagegen weichgeglühtc Niete (Glühen bei 330—360° C), so lassen sich diese zwar einwandfrei schlagen; aber ihre Festigkeit ist viel zu gering, da ja der Werkstoff auch nach dem Schlagen weich bleibt. Die Niete müssen also unmittelbar vor dem Schlagen veredelt (20 Minuten Glühen bei 50Ü—-510° C) und innerhalb von längstens 4 Stunden nach dem Abschrecken verarbeitet werden, es sei denn, daß sic in Kühlschränken aul bewahrt werden. Durch Kühlen läßt sich der Zeitpunkt, bei dem die Niete für ein einwandfreies Schlagen schon zu sehr ausgehärtet sind, hinauszögern.
Für den Gruppenbau ist es zweckmäßiger, Niete aus einer anderen Nictlegierung zu verwenden, bei der die oben erwähnten Schwierigkeiten nicht auftreten, nämlich aus „Duraluminium 681 H“. Niete dieser Art werden in ausgehärtetem Zustand geschlagen. Durch das Schlagen tritt eine weitere Verfestigung ein, so daß die Festigkeit des fertigen Niets nur wenig hinter der eines Niets aus veredeltem 3115 zurückblcibt. Die notwendigen Angaben über das zu verwendende Material sind aus den Zeichnungen zu entnehmen oder beim Konstrukteur zu erfragen.
9. Anbringen von Beschlägen
Beschläge an Flugzeugteilen aus Holz haben die Aufgabe, Kräfte von einem Flugzeugteil in den anderen zu leiten. Auf eine gute Verbindung der Beschläge mit dem Holz muß also größte Sorgfalt verwendet werden.
Da der Beschlag einmal durch Reibung, erzeugt durch das Anpressen des Beschlags an das Holz und ferner durch Leibung, das heißt, durch Anliegen der Lochwandung an den Schaft der Schraube, bzw. dem Rohr des Rohrniets gehalten wird, muß auf beide L^mstände geachtet werden.
Ein gutes Haften des Beschlages am Holz wird durch gleichmäßiges, richtiges Anziehen der Schrauben oder Rohr niete erreicht. Nicht zu stark anknallen, da sonst das Holz zusammengepreßt und der Beschlag verformt wird und außerdem die Gefahr des Gewindeüberdrehens besteht. Mit der Zeit bekommt man das richtige Gefühl für das Anziehen von Schrauben und Rohrnieten.
Es muß stets beachtet werden, daß Muttern nicht mit Kombinations- oder Blitzzange angezogen werden: die Zähne der Zange arbeiten die Muttern ab oder kerben sie ein. Auch Stellschlüssel dürfen keine Verwendung finden, da sie zuviel Spiel haben, so daß sich kleine Muttern über Eck durchdrehen.
Bei wichtigen Beschlägen (Flügelanschluß-, Strcbenanschlußbeschläge usw.) wird die Reibung zwischen Holz und Beschlag durch Aufkleben der Beschläge erhöht. Dazu verwendet man eine Mischung von Brauerpech und Bienenwachs, die im Verhältnis 4:1 angesetzt wird. Diese Mischung wird warm auf das Holz aufgetragen, der Beschlag gleichfalls erhitzt (40—50° C) und angesetzt. Die Schrauben oder Rohrniete werden dann angezogen, bis das Klebemittel an den Beschlagskantcn austritt.
Weiter sind für eine gute Beschlagsanbringung die Bohrungen im Holz von Bedeutung. Nie Löcher bei lebenswichtigen Beschlägen brennen! Die umliegenden Fasern werden beim Lochbrennen zerstört, und die Lochwandung gibt bei späterer Beanspruchung durch den Bolzen nach, was einen losen Sitz der Schrauben zur Folge hat.
Senkrecht bohren (Bild 130)! Nicht ein paarmal hin und her bohren, bis man an der
Bild 130.
Verbohren von Beschlägen
richtigen Stelle hcrauskommt. Haben wir keine Übung, soll uns ein Kamerad helfen, der sich in einiger Entfernung aufstcllt und einmal von vorn und dann von der Seite visiert, ob die Bohrmaschine senkrecht auf dem Arbeitsstück angesetzt ist. Wenn die Bohrung sehr tief ist, wird der kleinste Fehler in der Richtung des Bohrers schon einen großen Fehler ergeben. Der Bohrer kommt ganz woanders heraus als er sollte. In solchen Fällen lassen sich auch erfahrene Flugzeugschreiner, trotzdem sie schon viel Übung haben, von einem Kameraden die Richtung korrigieren. Es ist ferner besser, bei starken Bauteilen erst mit dünnen Bohrern vorzubohren, und dann auf die richtige Stärke aufzubohren.
Merken wir, daß eine Bohrung ins Leere geht, nicht so gewissenlos sein, an solcher Stelle eine Schraube cinzuzie-hen, und es auf sich beruhen lassen! So eine Schraube hält
so gut wie nichts. Ist der Füllklotz zu klein, oder sitzt er an der verkehrten Stelle, dann den Bauteil aufreißen und für einen richtigen Klotz sorgen!
Einen Beschlag nie direkt auf Kiefern- oder gar Fichtenholz sdirauben (nach den BVS unzulässig). Eine Sperrholzunterlage verteilt den Drude besser und verhindert, daß sich die Besdilagskanten in das weichere Kiefernholz eindrücken oder daß dieses infolge seiner sehr niedrigen Spaltfestigkeit durch die quer zur Faserrichtung wirkenden Beschlagskräfte aufgespaltcn wird.
Vor dem Festschrauben oder -nieten von Beschlägen auf Holz sind nicht nur die Beschläge selbst zu konservieren (mit Rostschutzlack streichen, atramentieren usw.), sondern auch das Holz an den Stellen, die von den Beschlägen verdeckt werden. Dazu wird der für den Innenanstrich vorgesehene ölfreie Lack verwandt (Seite 182). Der Anstrich hat nach dem Anpassen und Verbohren der Beschläge zu erfolgen; denn es ist wichtig, daß auch die Bohrungen im Holz mit konserviert werden. Den Lack nicht zu knapp auftragen; denn auf gutes Aussehen kommt es unter dem Beschlag nicht an, wohl aber auf möglichst gute Konservierung.
Dienen Schrauben nicht zur Verbindung von Beschlag und Holz, sondern zur Verbindung zweier Beschläge miteinander, so nennt man sie A n s eh I uß s eh r aub en. In diesem Fall ist nach den „Bauvorschriften für Segelflugzeuge“ (BVS) tragendes Gewinde unzulässig, d. h. das Gewinde darf nicht weiter geschnitten werden, als die Mutter später auf die Schraube aufgedreht wird, damit der Bolzen an denjenigen Stellen frei von Gewinde ist, an denen die Beschläge mit Leibungsdruck aufliegen. Das erreicht man zwar am sichersten durch Paßbolzen, das sind Bolzen, bei denen das Gewinde abgesetzt ist und einen kleineren Durchmesser hat als der Bolzen. Solche Paßbolzen sind aber teurer und werden daher besonders bei Schulflugzeugen nach Möglichkeit vermieden. Als Ersatz für einen Paßbolzen wird dann eine gewöhnliche Schraube verwendet, deren Gewinde man selbst nachschneidet. Das muß natürlich sehr sorgfältig geschehen, damit es weder zu lang, noch zu kurz ist. Unter die Mutter solcher Schrauben legt man eine Sdicibe von kleinem Durchmesser (nach LgN 145 32). Bei fertig angezogener Schraube soll innerhalb der Stärke dieser Scheibe der Gewindeanfang liegen. In der Stückliste müssen solche Schrauben deshalb stets so lang angegeben werden, daß noch Gewinde nachgeschnitten werden muß. Da es sich dabei meistens um Schrauben von 6 oder 8 mm 0 handelt, benötigen wir also die entsprechenden Gewindeschneider.
Bild 131. Schrauben zur Befestigung von Beschlägen. Linke Schraube hat tragendes Gewinde
Bei wichtigen Beschlägen, die große Kräfte zu übertragen haben (Flügelanschluß-, Strebenanschluß-, Gitterschwanzanschlußbeschläge usw.), tun wir gut, auch bei den Schrauben, die den Beschlag mit dem Holz verbinden, tragendes Gewinde zu vermeiden und sogar die Bohrungen im Holz, besonders wenn es sich um Schichtholz handelt,
sorgfältig aufzurciben, damit ein satter, spielfreier Sitz der Schraube im Holz gewähr leistet ist. Bild 131 zeigt zwei Schrauben, von denen die linke tragendes Gewinde hat Bei Beschlägen, die mit sehr starken Holzbauteilen verschraubt sind (Hauptholmanschlußbeschläge bei Leistungssegelflugzcugen), kann cs dann vorkommen, daß man später wenn die Schrauben nachgezogen werden müssen, weil das Holz durch Austrocknen geschrumpft ist. noch eine weitere Scheibe unter die Mutter legen muß. weil sich sonst die Mutter nicht weiter anzichcn läßt, da das Gewinde zu Ende ist. Besser ist es natürlich wenn man die Schrauben einzeln herausschlägt und das Gewände um eine Kleinigkeit weiter schneidet; denn Scheiben bringen unnötiges Gewicht.
Senkrechte Schrauben und Bolzen sind nach Möglichkeit von oben nach unten einzusetzen.
Schrauben, die zur Befestigung von Beschlägen dienen und die beim Auf- und Abmontieren des Flugzeugs nicht gelöst zu werden brauchen, können durch Verkörnen gesichert werden. Der Schraubenschaft wird so weit abgefeilt, daß er über die Mutter nur noch 0,5 bis 1,0 nun heraussteht. Auf keinen Fall darf die Mutter höher sein als der Schraubenschaft; aber auch gleiche Höhe ist unzulässig. Das ist wichtig; denn nicht die Mutter wird mit Körnerschlägen versehen, sondern die Schraube. Durch drei Körnerschläge auf die Stirnseite der 0,5—1,0 mm vorstehenden Schraube wird diese an jeder Körnerstelle etwas über das Gewinde der Mutter hinausgetricbcn, so daß sich die Mutter nicht mehr ohne erhebliche Kraftanwendung losschrauben läßt. Wird die Mutter einer verkörnten Schraube wieder gelöst, so soll sic nicht nur beim Beginn des Losschraubens Widerstand leisten; denn das tut jede fest angezogene Mutter während der ersten Umdrehung, sondern sie soll durch das Verkörnen der Schraube bis zum letzten Gewindegang so verklemmt sein, daß das Lösen nur unter Verwendung von zwei Schraubenschlüsseln und mit Kraftanwendung möglich ist.
Anschlußbolzcn, die beim Auf- und Abmontieren gelöst werden müssen, sowie auch alle sonstigen Schrauben, für die ein leichtes Lösen zweckmäßig ist, werden nicht ver-körnt, sondern mit Kronen muttern versehen, die durch Splint oder Sicherungsnadel gesichert werden. Dringend erforderlich ist hierbei die Verwendung von Kronenmuttern. Gewöhnliche Sechskantmuttern sind unzulässig, weil sie beim Lösen den Splint abscheren können.
Bei Drehgelenken dürlen Splintbolzcn oder Schrauben nicht durch Sicherungsnadein gesichert werden, da ein Verklemmen solcher Nadeln an anderen Bauteilen möglich ist und somit ein ölfnen der Nadeln. Auch das Verkörnen der Mutter ist bei Drehgelenken keine ausreichende Sicherung. Es sind daher Splintbolzcn mit Unterlegscheibe und Splint oder Sdirauben mit Kronenmutter und Splint vorzusehen.
Zum Anschluß können statt Anschlußschrauben (Seite 161) oder Paßbolzen (Bolzen mit Gewinde für eine Mutter) auch Splintbolzcn Verwendung finden unter der Voraussetzung. daß es sich um Anschlüsse handelt, bei denen die Bolzen rein auf Abscherung beansprucht werden. Besteht die Gefahr, daß der Beschlag aufgebogen wird durch seitlich angreifendc Kräfte, so müssen Schrauben oder Paßbolzen vorgesehen werden.
Weiter ist dafür Sorge zu tragen, daß Bolzen oder Schrauben nicht durch ungeeignete Beschlagsausbildung auf Biegen beansprucht werden (Bild 132).
Die Verwendung von Schlitzkopfschrauben ist im Segelflugzeugbau für lebenswichtige Teile verboten.
Ausgebaute Splinte dürfen nicht wieder verwendet werden. Unterlegscheiben sind unter dem Splint nur dann erforderlich, wenn der Splint bei Drehung des Bolzens auf einer rauhen, unbearbeiteten Auflage (Beschlag) schleifen könnte.
Bild 132. Falsch. denn der Bolzen wird gebogen
10. Rohrnietung
Vielfach werden Beschläge aus Gründen der Gewichtsersparnis mittels Stahlrohrnieten befestigt. Man kann Rohrn icte mit einseitig bereits angestauchtem Kopf beziehen. Das Halbzeug, aus dem sic hergestcllt sind, ist Nietrohr (Flieg-Bezeichnung: 1030.2, DIN-Bezeichnung: St 34.13). Bei der Bestellung wird die Länge des Rohrniets so berechnet, daß für das Anstauchen des Schlicßkopfcs ein Zuschlag von ca. O.Sfachcm Rohrdurchmesser eingesetzt wird. Man kann auch Nietrohr bestellen und sich die Rohr-nicte selbst herstcllcn.
Es wird noch besonders darauf hingewicscn, daß Rohrnietung nur da Anwendung finden darf, wo diese in der Zeichnung vorgesehen ist. Die Köpfe der Rohrnicte halten weniger Zugbeanspruchung aus als Schraubenköpfe. Außerdem sind die Biegefestigkeit und die Biegesteifigkeit der Rohrniete kleiner als die von Schrauben gleidren Durchmessers.
Das Nieten kann auf drei Arten erfolgen: Von Hand, mit Preßlufthammer und mit Nictstcchgcrät. Es soll hier das Nieten von Hand und mittels einer Spezialvorrichtung gezeigt werden, die sich in der Praxis gut bewährt hat. Wie bei allen handwerklichen Arbeiten macht nur die Übung den Meister, und bevor ein Beschlag am Flugzeug angebracht wird, soll das Nieten an Probestücken geübt werden
Has cingestccktc Rohrniet wird so abgeschnitten, daß es ca. 6On/o seines Durchmessers über den Beschlag herausschaut. Die Schnittkante muß entgratet und gut geglättet werden, da jeder Grat und kleine, beim Durchschneiden entstehende Risse später beim Nieten den Nietrand aufplatzen lassen. Niete nicht schief abschneiden! Das Schlagen des Rohrniets und die Anordnung veranschaulicht Bild 133. Das Nieten wird von 2 Mann durchgeführt. Einer hält vor und der zweite weitet erst mit einem Dorn (Spitze von ca. 60°) das Rohrniet auf. dann wird mit einem Döpper nach Bild 133 unter leichten Hammerschlägen und geringem Schräghalten des Döppers der Nictrand umgenictet.
Beim Fertignieten des Kopfes auf das Bcschlagsblech achten! Bei Unachtsamkeit ist es leicht möglich, den Beschlag vollkommen zu verformen und den dazwischenliegenden Holzbautcil um mehrere Millimeter zusammenzuquetschen. Wie beim Schraubcnan-zichcn muß auch hier mit Gefühl und offenen Augen gearbeitet werden.
Ein Nietgerät zum Ziehen von Rohr niet en mittels Schraube, welches sich einfach handhaben läßt, zeigt Bild 134. Der Arbeitsgang ist daraus zu ersehen. Dieses Gerät ist erst anwendbar bei Nietabmessungen von 8X1 mm an. Für jede Nietrohrstärke muß ein passendes Gerät hergestellt werden.
Bild 133. Rohrnietung durch Hammerschläge
Wie bei den geschraubten Beschlägen können auch die genieteten Beschläge aufgeklebt werden. Um die Klebemasse wieder zu erweichen, erwärmt man den Beschlag während der Nietarbeit mit einer Heizsonne.
Die fertig geschlagenen Niete müssen gleichmäßig runden Kopf haben, ohne Kerben und Anrisse, und sie müssen fest aufsitzen.
Bild 134. Rohrnietung durch Schraubenzug. Vorteilhaft bei Nietung an bereits zusammengebaulen Flugzeugteilen (keine Hammerschläge)
111 reiben von Aluminium
Rumpfnasen. Verkleidungen am Leitwerk und sonstige sphärisch gewölbte Bauteile müssen, wenn sie aus Blech hergestellt werden sollen, getrieben werden. Als Werkstoff hierfür kommt im Scgelflugzcugbau besonders Aluminiumblech in Frage (siehe unter „Die Werkstoffe und ihre Prüfung; Rcinaluminium").
Das An zeichnen auf Aluminiumblech darf nur mit weichem Bleistift vorgenommen werden Risse mit der Reißnadel verletzen das Blech. Tinten- oder Farbstiftstriche schlagen später durch den Anstrich hindurch, wenn sie nicht sehr sorgfältig wieder entfernt wurden.
Wer noch nie Treibarbeiten ausgeführt hat. sollte das zunächst an einem einfachen Arbeitsstück üben. Eine gute Übung ist die Herstellungeiner Windh uze, wie sic zur Verkleidung von Steuerscilaustrittcn aus Rumpf und Flügel verwandt wird (Bild 135).
WolLrichtung
Bild 136. Anreißen des Windhuzenbleches auf der Bleditafel
Das Blech wird auf eine saubere Unterlage aufgelegt, wobei darauf geachtet werden muß, daß es nicht durch Sand, hcrumliegende Nägel oder sonstiges verkratzt wird, und wird nun nach Zeichnung angerissen (Bild 136). Dabei ist die Walzrichtung des Blechs zu beachten. Aluminiumblech bricht leichter, wenn es parallel zur Walzrichtung abgekantet wird, als wenn dies quer dazu geschieht. Die Walzrichtung verläuft parallel zu der längeren Kante der Tafel. Wenn wir aber die Walzrichtung bei einem kleineren Stück Blech nicht mehr erkennen können, dann helfen wir uns durch folgenden einfachen Versuch: An einer Ecke schneiden wir zwei 5 mm breite Blechstreifcn aus, von denen der eine parallel zu einer Kante der ursprünglichen Tafel, der andere rechtwinklig dazu liegt. Die beiden Streifen spannen wir nun nebeneinander in einen Schraubstock und biegen sie gleichzeitig so lange scharfkantig hin und her, bis einer der Streifen bricht. Dieser Bruch verrät uns die Walzrichtung. Sie verläuft nämlich parallel zu der Bruchkante.
Die Spezialwerkzeugc, die wir zum Zuschneiden des Blechs für unser Werkstück benötigen und mit denen wir auch jede andere größere Zuschneidearbeit ausführen
können, sind eine Durchgangsschere (Bild 137) und eine Lochschere (Bild 138). Mit der Durchgangsschere können nur gerade Schnitte ausgeführt werden. Sic dient zum rohen Ausschneiden aus der Blechtafel. Mit der Lochschere wird dann später abgerundet und genau nach dem Riß ausgeschnitten. Beim Schneiden muß die Schere immer senkrecht zum Blech gehalten werden, damit sic nicht klemmt (Bild 139). Nach öfterem
Gebrauch der Lochschcrc kommen wir ganz von selbst darauf, wie mit der Schere gearbeitet werden muß. Bei Rundungen ist es vorteilhaft, zunächst in einem Abstand von 5—10 mm vorn Riß vorzuschneidcn. Erst dann schneidet man mit der Lochschcrc auf dem Riß entlang. Der schmale Blcdistrcifcn, der hierbei abgeschnitten wird, stört bei der genauen Führung der Schere nicht so sehr, wie ein breiteres Stück Blech. Bei diesem letzten Schnitt darf man die Schere nicht ganz zudrücken, so daß sic bis zur Spitze schneidet; es würden sonst Haken in der Schnittkante entstehen. Man macht
Bild 140. Blechbadtcn im Schraubstock zum Schutz des Aluminiumblechs
vielmehr immer nur ganz kurze Hübe. So erhält man eine saubere Schnittkante, die nur wenig nachgearbeitet zu werden braucht. Trotzdem empfiehlt es sich, die Kante noch etwas zu glätten. Das geschieht am besten mit Schlichtfeile und Schmirgelleincn. Dazu wird das Blech in einen Schraubstock eingespannt, wobei Blechbacken aus Aluminium zu verwenden sind, damit die Backen des Schraubstocks das Blech nicht verletzen (Bild 140).
Zum Treiben benötigen wir folgende Vorrichtungen und Werkzeuge:
1 Richtplatte mit glatter Oberfläche
1 Treibstock aus Gußstahl mit geschliffener Oberfläche, auf einem Holzklotz montiert (Bild 141)
1 Sandsack, am besten aus Rindsledcr, gefüllt mit trockenem, gut gesiebtem Sand, etwa 40X30X10 cm groß (zur Not genügt auch ein Hackklotz aus Buche)
1 Niethammer von .500 g (Bild 142)
1 Ballhammer von 500 g (Bild 143)
1 Holzhammer (eine Seite eben, andere Seite ballig) (Bild 144)
1 Gummihammer (eine Seite eben, andere Seite ballig) (Bild 145,1
Bild 141.
] Schlichthammer von 400 g (eine Seite eben, andere Seite ballig) (Bild 146).
Das zugeschnittene Blech für die Windhuzc wird nun zunächst im Schraubstock a b g e -kantet, so daß es wie in Bild 147 aussieht. Die hierbei entstehende Falte ist also auf der später offenen Seite der Windhuze am höchsten und läuft auf der anderen Seile aus. Sie geht aber hier noch in den ebenen Rand hinein, so daß der Rand, der später Hufeisenform haben soll an dieser Stelle nicht eben ist. Wir legen deshalb das Werkstück auf die Richtplatte und stauchen die Falte an der erwähnten Stelle mit der balligen Seite des Schlichthammers nieder (Bild 148). Dabei darf der Rand nicht durch
Bild 144 Holzhammer
Bild 145. Gummihammer
zu starke Schläge gestreckt werden, weil er sonst faltig wird. Das ist eine gute Vorübung für Einzieharbeiten (siehe später). Nachdem die erforderlichen Löcher für Befestigungsschrauben gebohrt sind, ist unsere Wind-huze fertig.
Schwierigere Treibarbeit ist die Herst e 1 1 u n g einer R u m p f n a s e aus Alu-
Bild 146. Schlidilhammcr
miniumblech. Man kann diese aus einem Stück treiben. Das ist aber nicht zu empfehlen, weil einmal die Treibarbeit in diesem Fall schwieriger ist und ferner die Rumpfnase ziemlich schwer wird; denn das starke Strecken des Blechs, das bei dieser Art der Herstellung im Bereich des Vorderteils erforderlich ist, bedingt die Verwendung von mindestens 2 mm starkem Blech, wenn an den Stellen der größten Streckung eine Blcch-stärke von mindestens 1 mm vorhanden sein soll. Dort wo wenig oder gar nicht gestreckt werden darf (am Rand der Rumpfnase), ist dann also reichlich starkes Blech vorhanden. Die Rumpfnase ist daher ziemlich schwer und trotzdem an der Spitze, wo sie am leichtesten durch Einbculen beschädigt werden kann, nicht besonders widerstandsfähig.
Bild 147. Abgekantetes Blech für Windhuze
Bild 14S. Niederstauchen der Falte
Wir stellen deshalb die Rumpfnase besser aus zwei Hälften her, die, nachdem sie ungefähr passend getrieben sind, in einer Stumpfnaht miteinander verschweißt werden. Die beiden Hälften sind eine rechte und eine linke Hälfte. Die Naht verläuft also in der Mitte-Flugzeug-Ebene.
Zur richtigen Formgebung verwenden wir den beim Bau des Rumpfes hergestellten und mit dem Rumpf-Vorderteil zusammen abgestrakten Vollholzklotz (siehe unter „Die Einzelteilherstellung: Rumpfnasen“). Auf diesem schneiden wir uns für eine Nasenhälfte eine Papierschablone zu. Sic soll auf der einen Seite etwa 20 mm über die Klotzkante, die am Rumpf gegen das vorderste Spant stieß, auf der anderen ebensoviel über die auf dem Klotz angezeichncte Mitte-Flugzeug-Linie hinausstehen (Bild 149). Das Papier muß beim Anzeichnen gut angedrückt und, wo nötig, in gleichmäßige Falten gelegt werden.
Diese Schablone verwenden wir zum Anzeichnen und Zuschneiden des Bleches für die beiden Hälften der Nase. Auf dem Sandsack treiben wir die Bleche jetzt mit dem
Ballhammcr ballig aus (Bild 150). Dabei bleibt rundherum ein Rand von ungefähr 5 cm Breite unbearbeitet. Diesen Rand wollen wir später einziehen, weil wir dadurch viel leichter zum Ziel kommen, als wenn wir die Formgebung ausschließlich durch Strecken des Bleches erreichen wollten.
Bild 149. Ausschneiden einer Papierschablone für die Rumplnase
Wir beginnen mit dem Treiben am besten in der Mitte unseres Bleches, wölben dort ein Stück aus, wobei wir vorsichtig arbeiten und zunächst lieber eine zu schwache Wölbung erzielen. Wir halten das Werkstück dann gegen den Vollholzklotz und stellen lest, ob und wieviel noch nachgearbeitet werden muß. So arbeiten wir weiter, immer wieder mit dem Klotz vergleichend. Wollen wir an einer Stelle nacharbeiten, während die Wölbung der angrenzenden Gebiete schon passend ist, so müssen wir die Schläge gegen diese Gebiete hin ausklingen, d. h. immer leichter werden lassen. Würden wir ohne Übergang nur an einer Stelle hcrumklopfcn, dann bekämen wir dort eine Beule.
Treiben ist Übungssachc. Je öfter man als Anfänger mit dem Vollholzklotz vergleicht, desto besser ist es. Später bekommt man dann immer mehr Schätzungsvermögen, so daß man nur noch hin und wieder mit dem Klotz zu vergleichen braucht. Auch die richtige Dosierung der Schlagstärkc, durch die ein einwandfreies Verlaufen der Wölbungen erreicht wird, erlernt man durch Übung, so daß die /Arbeit schließlich immer flotter von der Hand geht. Der Unterschied in der Arbeitszeit sollte aber auch das einzige sein, was die Arbeit des Anfängers von der des geübteren Spenglers unterscheidet. In der Güte der fertigen Arbeit braucht kein Unterschied zu sein. Man muß sich nur richtig Mühe geben.
Stellen wir jetzt fest, daß unser Blech durch das Treiben Poren bekommen hat, so ist das ein Zeichen dafür, daß seine Festigkeit durch die Bearbeitung zu sehr zugenommen hat (Kaltverfestigung). Treiben wir noch weiter, so wird das Blech einreißen. Es muß deshalb erst wieder weichgeglüht werden. Mit einem Schweißbrenner, dessen Flamme Azetylcnüberschuß hat, jedoch nicht rußt, bestreichen wir den ganzen getriebenen Bereich des Blechs, und zwar so, daß überall möglichst gleichmäßige Erwärmung eintritt. Dabei müssen wir vorsichtig sein, daß nicht an einer Stelle Überhitzung eintiitt und das Blech plötzlich wegschmilzt. In diesem Fall wäre unsere ganze Arbeit umsonst gewesen. Die richtige Temperatur des Bleches erkennen wir daran, daß ein über die
erwärmte Fläche gestrichener Tannen- oder Kiefernholzspan einen braunen Strich hinterläßt. Ist das der Fall, so muß das Anwärmen sofort beendet und kaltes Wasser über das Blech gegossen oder dieses in ein Gefäß mit kaltem Wasser gesteckt werden. Das Blech ist danach wieder weich und kann weiter bearbeitet werden.
Wenn der innere Bereich (bis auf den oben erwähnten 5 cm breiten Rand) einigermaßen paßt, machen wir uns an das Ein zieh en des Randes, der noch unbearbeitet ist. Durch Knicken über eine leicht abgerundete Kante bilden wir dort eine Falte (Bild 151). Diese stauchen wir dann auf dem Treibstock mit der balligen Seite des Schlichthammers ein. Die Falte wird zunächst etwas zusammengezogen (Bild 152) und dann von der Mitte des Bleches her. gegen den Rand zu mit leichten Schlägen niedergestaucht, so daß sie wieder verschwindet (Bild 153). Die Sdiläge müssen so dosiert
Bild 152. Zusaminenzichcn der Falte
werden, daß sic die Falte nur gerade verschwinden lassen. Jeder weitere Schlag, der das Blech nicht mehr dort trilft, wo zwischen Blech und Treibstock infolge der Falte ein Hohlraum ist, wird das Blech aufs neue strecken, also das Gegenteil von dem bewirken, was wir erreidten wollen. Auf diese Weise können wir durch Anlegen zahlreicher Falten den ganzen Rand entziehen.
Bei einer besonders schwierigen Treibarbeit kann es vorkommen, daß die Einzieharbeit mittels Falten zu mühselig wird. Dann ist es besser, wir schneiden an einigen Stellen Keile vom Rand her heraus, biegen die entstehenden Kanten zusammen und verschweißen sie in einer Stumpfnaht.
Die richtig passende Wölbung erzielen wir an dem eingezogenen Rand mittels IIolz-oder Gummihammer entweder auf dein Sandsack oder auf dem Trcibstock. Das letztere
kommt in Frage, falls die Wölbung an einer Stelle zu stark ist oder Beulen zu entfernen sind. In diesem Fall müssen die Hammerschläge natürlich auf die andere Blechseite (konvexe Seite) auftreffen, und das Blech muß so auf den Treibstock gelegt werden, daß cs dort, wo der Hammerschlag trifft, hohl liegt, ähnlich wie beim Nicdcrslauchen der Falten (siehe Seite 170). Ist an einer Stelle nur eine Streckung des Blechs erforderlich, so wird sie mit dem Schlichthammer (ballige Seite) auf der Richtplatte ausgeführt. Meistens ist jedoch nur Nacharbeit mit dem Holz- oder Gummihammer nötig. Die Wahl des richtigen Hammers und der jeweils geeigneten Unterlage ist Übungssachc.
Nun bleibt nur noch das Zusammen fügen der beiden Hälften. Die fertig getriebenen Hälften der Rumpfnase legen wir nacheinander auf den Vollholzklotz. Sic müssen jetzt überall gut anliegen. Nun reißen wir auf dem Blech die Mitte-Flug -z.eug-Linic sorgfältig an und schneiden das überstehende Blech mit der Lochschere ab. Wir schweißen dann die beiden Hälften stumpf zusammen, schlichten die Schweißnaht mit dem Schlichthammer auf der Richtplatte nach und feilen sie glatt. Das Befeilen ist hierbei im Gegensatz zu den Schweißungen an Beschlägen zulässig, weil die Naht keine großen Beanspruchungen auszuhaltcn hat.
Zum Schluß reißen wir die Kante, die gegen das vorderste Rumpfspant stößt, an und schneiden auch hier mit der Lochschere bei. Eventuell muß jetzt noch das Loch für die Schleppkupplung eingeschnitten und eingezogen werden.
12. Verformung glasartiger Kunststoffe
Beim Bau von Führerhauben müssen die zur Verglasung verwandten durchsichtigen Werkstoffe in den meisten Fällen verformt werden. Olt handelt es sich dabei nur um ein einfaches Biegen abwickelbarer Flächen. Das ist bei Zelluloid und Cellon sehr leicht und ohne besondere Behandlung möglich, es sei denn, daß cs sich um starke Krümmungen handelt. Dann muß der Werkstoff vor dem Biegen auf 50—60 C erwärmt werden. Astralon ist allerdings in dieser Hinsicht bedeutend empfindlicher: Das Biegen ohne vorherige Erwärmung hat oft, außer bei mäßigen Krümmungen, eine Beeinträchtigung der Durchsichtigkeit zur Folge. Es kommt vor, daß diese sich erst später bemerkbar macht, sobald das Werkstück in einem kühleren Raum oder ins Freie gebracht wird. Es empfiehlt sich deshalb, bei einer Temperatur von weniger als 15 C Versuche mit Probestreifen zu machen. Es läßt sich dann feststellen, ob bei der gewünschten Krümmung bereits eine Schädigung des Werkstoffs auftritt. In diesem Fall ist eine Erwärmung vor dem Biegen auf 50—60 J C erforderlich. Stärkere Erwärmung muß vermieden werden: denn bei ca. 65 C wird die Oberfläche uneben, so daß der Schaden noch größer wird.
Plexiglas erfordert beim Biegen, außer bei ganz schwachen Krümmungen, immer eine Erwärmung auf 50—70°C, je nach Stärke der Krümmung.
Die Herstellung sphärisch gewölbter Flächen ist nur aus Zelluloid, Cellon und Plexiglas möglich. Sie erfordert stets eine Warmbehandlung.
Die vorerwähnte Erwärmung zum Biegen der Werkstoffe auf Temperaturen bis maximal 70’ C erreichen wir am einfachsten durch Verwendung eines „Föhns" Mittlere Paumtemperaturen vorausgesetzt, gibt dieses Gerät einen Heißluftstrom von 50—60° C.
Durch Abdcckcn der Ansaugöffnung läßt sich diese Temperatur noch um ca. 10° C steigern.
Für die sphärische Verformung reicht die durch dieses Gerät zu erzielende Temperatur nicht aus; aber auch hierbei ist die Verformung mittels Heißluft die geeignetste. Wir müssen uns dann allerdings entweder einen Heißluftschrank beschaffen oder unseren Föhn mit einer stärkeren Heizspirale versehen.
Für das Wölben von Zelluloid und Cellon ist eine Temperatur von 80—100 C nötig. Plexiglas erfordert eine Temperatur von 120—1.50° C. Bei diesem ist deshalb ein Heißluftschrank vorzuziehen.
Zelluloid und Cellon können auch im Wasserbad sphärisch gewölbt werden. Wir müssen dann aber gut acht geben, daß der Werkstoff nicht milchig und damit unbrauchbar wird. Um das zu vermeiden, darf die Wassertemperatur nur 80° C betragen und der Werkstoff darf nur so kurze Zeit wie erforderlich im Wasserbad bleiben. Bei höherer Temperatur verkürzen sich die Zeiten, die der Werkstoff ohne Schaden im heißen Wasser bleiben darf, immer mehr.
Die Herstellung sphärischer Wölbungen geschieht unter Verwendung genau passender Schablonen, und zwar benötigen wir hierzu eine Konvex-Schablone und eine konkave Gcgcnschablone. Über die Anfertigung dieser Schablonen z. B. für die Verglasung von Führerhauben siche unter ,.Dcr Zusammenbau: Bau von Führerhauben“. Es soll hier nur noch einmal auf die Notwendigkeit hingewiesen werden, die Oberfläche des Holzmodells tadellos glatt zu schleifen, so daß dann auch die Gegenschablone aus Gips sehr glatt wird. Jede Unsauberkeit prägt sich beim Verformen in die Oberfläche des Werkstoffs ein, wodurch die optischen Eigenschaften stark beeinträchtigt werden. Um ganz sicher zu gehen, daß solche Mängel nicht auftreten, werden die Schablonen noch mit Handschuhstoff überzogen. Dieser ist weich und dehnbar und schmiegt sich daher jeder Form gut an.
Die Schablonen müssen etwas größer sein. d. h. der Rand der Schablonen darf sich nicht genau mit dem des fertig verformten und zugcschnittencn Werkstücks decken, sondern er muß 1—2 cm (je nach Größe des Werkstücks) überstehen, damit die Falten, die sich bei der Verformung stets am Rand bilden, nicht bis in das Werkstück gehen, sondern abgeschuitten werden können.
Bei starker Verformung muß auf genügend große Zugabe beim Zu.sch neiden des Werkstoffs geachtet werden, damit nach dem Verformen nicht etwa eine Ecke fehlt. Ferner ist es in diesem Fall zweckmäßig, den Rand des Werkstoffs nicht gerade, sondern in einer Wellenlinie zu beschneiden. Dadurch wird eine gleichmäßige Faltenbildung erreicht.
Der Arbeitsvorgang der Verformung ist folgender: Die Schablone und der roh zugeschnittene Werkstoff werden im Heißluftschrank oder mittels Heißluftgebläse erwärmt. Dann werden sic schnell aus dem Schrank hcrausgenommen, bzw. das Gebläse abgcstellt, und nun wird der Werkstoff zwischen die beiden Formhälften gelegt und diese mittels Schraubzwingen zusammengepreßt.
Wird die .Arbeit im warmen Wasserbad vorgenommen (nur bei Zelluloid und Cellon möglich), so werden die im Bad vorgewärmten Schablonenhälften nach dem Dazwischenlegen des noch kalten Werkstoffs wieder in das Bad gesetzt und dann sofort zusammengepreßt. Nachdem die Schraubzwingen fest angezogen sind, wird das Ganze unverzüg-
lieh wieder hcrausgenommen und erkalten gelassen. Das fertige Werkstück darf erst dann aus der Schablone genommen werden, wenn es soweit abgekühlt ist. daß cs sich beim Herausnehmen nicht mehr verformt.
13. Rost.schutz für Stahlteile
Im Segelflugzeugbau kommen zum Schutz von Stahltcilen gegen Korrosion (Rostschutz) hauptsächlich zwei Schutzmittel zur Anwendung: Rostschutzladk und Atramcnt.
Der Anstrich mit Rostschutzlack ist das einfachere und billigere Verfahren. Für große, sperrige Bauteile, wie Stahlrohrrümpfe, Führerhauben aus Stahlrohr usw., kommt das andere Verfahren (Atramentieren) auch gar nicht in Frage, da hierfür ein entsprechend großes Atrainentbad erforderlich wäre.
Vor dem Aufträgen de» Lacks sind einige Vorarbeiten zu machen. Die Stahlteile müssen gründlich gesäubert werden. Zunächst werden sie mittels Stahlbürste entzundert Das ist vor allem an den Schweißstellen nötig. Der Zunder könnte nämlich später abspringen und dadurch ungeschützte Stellen freigeben. Ferner müssen die Bauteile gut entfettet werden; denn anhaftendes Fett oder 01 kann zur Folge haben, daß der Lack wieder abplatzt.
Das Entfetten geschieht durch Abwaschen mit heißem Sodawasser oder, bei kleineren Teilen (Beschläge), durch Kochen im Siliron-Bad (siehe weiter unten). Gründliches Nachspülen mit reinem Wasser ist in jedem Fall nötig.
Das Aufträgen des Rostschutzlacks kann mit dem Pinsel oder durch Spritzen erfolgen. Das letztere ist besonders für große Bauteile (Stahlrohrrümpfe) zu empfehlen. Die Rostschutz-Spritzlacke werden gewöhnlich als Grundlack und Decklack geliefert, die nacheinander aufgetragen werden und deren Farbe zweckmäßig etwas verschieden ist, damit man auch beim zweiten Spritzen (mit Decklack) gut erkennen kann, wo bereits aufgetragen wurde, so daß nirgendwo Stellen übersehen werden.
Stahldrähtc und Drahtseile sind wie folgt zu schützen: Stahldrähte (Spanndrähte oder Stcuerungsdrähte) erhalten einen Anstrich mit Rostschutzlack (mindestens einmalig), oder sie werden gut eingefettet. Zur Verspannung dienende Drahtseile (Verspannseile) erhalten einen zweimaligen Anstrich mit Aluminiumfarbe auf Olbasis (Aluminiumbronze). Steuerseile werden dagegen nur durch Einfetten geschützt.
Das Atrament - Verfahren besteht aus drei getrennten Arbeitsgängen:
1. Reinigung der zu atramentierenden Teile,
2. Atramentierungsprozcß.
3. Nach- bzw. Endbchandlung.
Zu atramentierende Stahlteile müssen metallisch rein sein. D. h. Drehteile sind von Fett, Rohr- und Blechteile von Rost, Zunder und sonstigen Verunreinigungen zu befreien. Zum Entfetten dient der in Bild 154 gezeigte Behälter I, der mit einer 3n/oigen Siliron-KZ-Lösung (ein Eßlöffel auf einen Eimer Wasser) gefüllt ist. Die Temperatur des Abkochbadcs ist auf 100 Grad zu halten. Die Einwirkungsdauer der Reinigung ist sehr verschieden, je nach Verschmutzung wird man jedoch mit 10—30 Minuten Kochzeit auskommen. Große Teile werden an einem Stück Draht in das Abkochbad gehängt, für kleinere Teile empfiehlt sich ein Metallsiebkorb, der in das Bad gehängt wird.
Nachdem die Teile das Silironbad verlassen haben, werden sie im Behälter II fünf Minuten in kochendem Wasser nachgewaschen, um das Entfcttungsmittel restlos zu entfernen. Silironlösung darf nicht mit in das Atramentolbad verschleppt werden.
Nach der Reinigung dürfen die Teile nicht mehr mit den Händen angefaßt werden; sie wandern jetzt direkt in das Atramentolbad. Hier erhalten sic den Rostschutz in Form einer Eisenphosphatschicht.
Beginn für -
Btenke Schrauben Bnente/fe
fräsWta
Beginn für
Zunder u fetyvie oder ge*ir«M-fe JScktraisAteile
*0 M/f Jt Atef
enffeder*
5 Hin. briBeuegvng # 4 ZÄAZ Zchn'arxen nach
rffrtigen atranrdrrtreren Bedarf
Bild 154. Atramentierungsanlage
Tauchonsfr/ch
In einem beheizten Eisenbottich (Bild 154, Behälter III) befindet sich das Atramentol-bad in einer Zusammensetzung von 2,5 Liter Atramentol auf 100 Liter Wasser und einer Temperatur von 98° C.
Für unseren Bedarf werden meist kleinere Behälter genügen (Blecheimer). Kleinere Stücke, wie Schrauben, Bolzen, Seillaschen usw., legt man zweckmäßig in Siebkörbe oder fädelt sie auf einen Draht, weil sich am Boden des Behälters mit der Zeit Schlamm ab-setzt, in dem die Teile fleckig würden.
Eine Überhitzung des Bades auf Siedetemperatur schadet nichts, nur muß dann von Zeit zu Zeit das verdampfte Wasser ersetzt werden. Sofort nach dem Einhängen in das Atramentolbad, das vorher auf 98° C erhitzt wurde, beginnt der Atramentierungspro-zeß. Sichtbar wird dieser an den aufsteigenden Bläschen, deren Verschwinden ebenso die Beendigung des Prozesses anzeigt.
Die Atramenticrung dauert etwa eine halbe bis eine Stunde und verzögert sich, wenn die Konzentration des Bades abgenommen hat. Abgeschwächte Bäder beeinflussen nicht die Güte der Atramentschicht, benötigen jedoch eine längere Einwirkungsdauer. Deshalb sollte immer soviel Atramentol nachgefüllt werden, daß die Zeit von einer Stunde nicht überschritten wird.
Hat die Gasbildung, die durch aufsteigende Blasen sichtbar ist, aufgehört, so nehmen wir unsere Teile aus dem Bad und lassen sie trocknen. Durch die im Bad aufgenommene Wärme geschieht dies meist ohne unser Zutun in wenigen Minuten.
Unsere Beschläge haben nun eine grünlichgraue Farbe angenommen, die nicht sehr
gleichmäßig ist; deshalb erhalten sie jetzt noch eine Nachbehandlung, indem sie geschwärzt werden.
Um den Korrosionsschutz zu erhöhen und um den Stahlteilen ein gleichmäßiges Aussehen zu geben, werden sie geschwärzt und geölt. Statt öl kann auch Paraffin oder Wadis genommen werden, das mit einem Lappen aufgetragen und verrieben wird.
Zum Schwärzen dienen die Schwärzungsmittel Atramentschwarz W oder L, die nach Bild 154 in Behälter IV und V enthalten sind.
Atramentschwarz W ist wasserlöslich. 50 g werden in 1 Liter Wasser gelöst und die Lösung in einem heizbaren Eisenbehälter auf etwa 70 Grad erwärmt. Die atramentier-ten Teile werden in das Bad getaucht und nachher getrocknet.
Atramentschwarz L wird gebrauchsfertig geliefert. Falls nur ganz dünne Anstriche gewünsdit werden, oder wenn das Schwärzungsmittel zu dick geworden ist, wird mit Spczialverdünnung die richtige Konzentration hergestellt. Dies ist wichtig, um einwandfreie Färbungen zu erzielen. Das Schwärzen kann durch Tauchen oder durch Anstrich mit dem Pinsel geschehen.
Atramentschwarz L ist feuergefährlich. Deshalb beim Arbeiten mit diesem Schwärzungsmittel vorsichtig sein!
Auf die Atramentschicht kann jeder beliebige Färb- oder Lackanstrich aufgetragen werden, auch Einbrennlacke, wie Fahrrademaillen. Eine gute Atramentschicht ist unbedingt rostfest, bei Rohrteilen hat sie noch den Vorzug, daß auch Stellen mit geschützt werden, die für andere Schutzmittel (Anstrich, Spritzen) unzugänglich sind.
Ferner hat die Atramentierung gegenüber anderen Schutzmitteln den Vorteil, daß das Atrament nicht aufträgt. Bolzen passen daher nach der Atramentierung noch genau so gut. Gewinde sind noch ebenso gängig usw.
Bild 154 stellt ein Schema für den Atramenticrungsprozeß dar und kann für den Gruppenbetrieb in wesentlich einfacherer Form ausgeführt werden. Die Größe der Behälter ist durch die Menge und Abmessungen der zu verarbeitenden Beschläge gegeben. Der Heizkörper wird jeweils unter das Gefäß gesetzt, das beheizt werden soll. Wir brauchen also nicht unter jedem Behälter ein Feuer, sondern e i n alter Gas- oder Petroleumofen genügt uns. Als Gefäße können auch gewöhnliche Blecheimer Verwendung finden. Das alles ist nicht so schwer zu beschaffen.
14. Beizen von Elektron
Elektron ist wenig korrosionsfest; daher ist nicht nur beim fertigen Werkstück, sondern auch schon beim Halbzeug ein guter Korrosionsschutz nötig. Dieser wird durch Beizen erreicht. Für Innenteile genügt dieser Schutz. Außenteile müssen außerdem noch einen Lackanstrich erhalten. In diesem Fall wirkt sich die Beizbchandlung dadurch günstig aus, daß sie die Oberfläche leicht aufrauht, so daß der Lack gut haftet.
Wird an den in gebeiztem Zustand gelieferten Halbzeugen der Oberflächenschutz durch die Bearbeitung ganz oder stellenweise entfernt, dann muß das fertige Werkstück nachgebeizt werden. Schnittkanten und Bohrlöcher zählen hierbei allerdings nicht mit. Für diese genügt der nachfolgende Lackanstrich bzw. das Tauchen der Schrauben oder Niete in Lack vor ihrem Einsetzen in die Bohrlöcher. Soll das Werkstück unlackiert blei-
btn (Innenteil), dann kommen wir aber auch in diesem Fall nicht um das Nachbeizen herum. Das Beizen muß gleich nach der Bearbeitung geschehen: denn schon am nächsten lag zeigen sich deutliche Korrosionsansätze. Besonders wichtig ist das, wenn an dem Werkstück geschweißt wurde, und zwar wegen des anhaltenden Schweißpulvers (siehe unter „Schweißen von Leichtmetall").
Vor dem Beizen ist das Werkstück zu cntl etten. d. h. es muß durch Kochen im Silironbad (siehe unter ..Rostschutz für Stahlteile“’) von Verunreinigungen durch Ul und Fett befreit werden. Dann wird es in Wasser gründlich gespult und schließlich in das Beizbad aus Salpetersäure-Alkalibichromat gelegt.
Die Beizflüssigkeit können wir uns selbst herstellen, indem wir ca. 1.6 kg ..Beizsalz KB für Elektronmctall“ in 10 Liter 20%iger Salpetersäure lösen, und zwar ist am besten nichtrauchcndc Salpetersäure. Sie soll möglichst (rei von Eisen, Chlor und Sulfat sein. In die konzentrierte Säure, die meistens 6O'’/oig geliefert wird, geben wir langsam (beim schnellen Eingießen erwärmt sich das Gefäß zu sehr) Leitungswasser. bis die Kon zentration von 2O'/o erreicht ist. Danach wird das Beizsalz durch längeres (Jmrühren gelöst.
Als Beiz bad verwenden wir eine Hache Wanne aus säurefestem Sleinzcug oder, falls deren Beschaffung zu kostspielig ist. eine aus Reinaluminiumblechen zusammengeschweißte Wanne. Diese können wir uns selbst herstellcn. Die Blechstärke soll 3—5 mm betragen. Die Schweißung muß gut dicht sein.
Die Arbeiten am Beizbad müssen mit Gummihandschuhen verrichtet werden, denn die Säure greift die Haut an.
Beim Beizen werden die Werkstücke je nach Größe und Oberfläche lü Sek. bis 1 Minute in der Beizflüssigkeit hin und her bewegt. Die richtige Beizung ist erreicht, wenn die Oberfläche des Werkstücks gleichmäßig messingfarben geworden ist.
Nach dem Herausnehmen aus dem Bad ist das Werkstück in einem Geläß mit kaltem Wasser gründlich zu spülen. Spülwasser oft erneuern! Kleine Teile spülen wir am besten noch unter fließendem Wasser nach. Danach müssen wir die fertig gebeizten Teile schnell trocknen.
15. Bespannen von Flugzeugteilcn
Beim Bespannen von Flugzeugteilen mit Stoff machen die Flügel dem Anfänger am meisten Schwierigkeiten. Darum soll im folgenden gerade das Bespannen dieser gezeigt werden.
Um die nötige Stoffbreite zu erreichen, müssen meistens zwei Bahnen zusammen-genäht werden, da der Stoff zu schmal liegt. Die Naht muß doppelt genäht werden. Die Kette des Stoffes, die längs der Bahn läuft, soll parallel zu den Holmen liegen. Damit läuft also auch die Naht parallel zu den Holmen. Wir legen sie so, daß sie auf dem Flügel möglichst weit hinten liegt, also um eine ganze Bahnbreite hinter dem Vorderholm.
Bei der Bespannung von Flügeln handelt es sich, besonders bei der Flügel Oberseite, um die Herstellung einer leicht gewölbten Fläche Die Wölbung soll durch die im Abstand von 150 bis 300 mm sitzenden Rippen erzielt werden. Wären die Rippen nicht vorhanden, so würde der stramm gespannte Stoff den geraden Weg von Ilinter-
kante Vorderholm zur Flügelhinterkantc nehmen. Er würde etwa, wie iu Bild 155 (gc-trichelte Linie) dargcstellt, verlaufen und unser Flügclqucrschnitt würde allem anderen ähnlicher sehen als dem vom Konstrukteur gewünschten Profil Die Rippen sollen nun dem Stoll die richtige Wölbung geben. Leider können sie das aber nur unvollkommen, denn es läßt sich nicht ganz vermeiden, daß der Stoff zwischen den Rippen etwas entfällt. Das kommt durch die Vorspannung der fertigen Bespannung. ohne die sie ja nicht -tratniu würde. Der geringste Zug iu Richtung der Rippen muß aber ein Einfällen des Stoffes hervorrufen. Immerhin haben wir die Möglichkeit, durch geschicktes Bespannen diesen Übelstand gering zu halten. Wir erreichen das. indem wir den Stoff beim Auf-
ziehen in Spannwcitcn-Riehtung stramm anziehen und ihn in Rippen Richtung ohne Spannung, so wie er fällt, auf die Rippen aullcgen. Wird der Stoff auf den Rippen nur geklebt, wie das auf der Flügeloberseite meistens der Fall ist. so tun wir gut, wenn wir versuchen, in Tiefenriehl ung so viel Stoll wie irgend möglich hincinzuarbeiten. Das hfit natürlich seine Grenze darin, daß wir vermeiden müssen, auf den Rippen irgendwelche Falten mit festzukleben Der Stoff muß im Gegenteil auf den Rippen glatt anliegen. Zwischen den Rippen aber sollen in Spannweitenrichtung lange, schmale Falten liegen, so wie sie entstehen, wenn man ein Stück Stoff an zwei Seiten faßl und streikt. Beim Imprägnieren mit Spannlack verschwinden diese Falten später. Wird der Stoff auf den Rippen festgenäht, so läßt sich das leider nicht so gut machen, denn cs besteht die Gefahr, daß beim Nähen Falten auf den Rippen entstehen, die durch Imprägnieren nicht zu beseitigen sind. Zu beachten ist noch, daß alle in Flugrichtung verlaufenden Stollbcgrcnzungen besonders gul mit dem Flügel verklebt werden müssen, da diese Kkhuiigcii ja eine li.flic Spannung auszuhaltcn haben. 'Breite Überlappungen;
Annähen der Bespannung auf den Rippen wird im Segel 11 ugzeugbau überall dort verlangt, wo die Gefahr besieht, daß sich der Stoff durch seine Spannung von den Rippen lösen könnte. Das ist auf der Fliigeluntcrscitc möglich, wenn diese konkav (hohl) ist. In diesem Fall ist cs ratsam, die Bespannung auf der ganzen Rippenlänge unten an den Rippen anzunähen. Bei Segelflugzeugen, die für hohe Fluggeschwindigkeit zugelas-sen werden sollen, z. B, Segelflugzeuge für Kunstllug, muß die Bespannung am ganzen Rippcnmnfang, also auch auf der Flügeloberseite angenäht werden. Zum Annähen der Bespannung müssen die Rippengurte vorher mit W i c k c 1 b a n d umwickelt werden. Hierfür verwenden wir 20—25 mm breite Leinen- oder Makostreifen mit Webkanten. .Aus Bcspannungsstofl gerissene Streifen sind nicht zulässig, da diese keine Webkanten besitzen. Das Wickclband wird schraubenförmig um die Rippengurtc und deren Spcrrholz-lahne (falls vorhanden) herumgewiekelt. Dabei dürfen auf dem Gurt weder Zwischenräume zwischen den einzelnen Gängen des Wickelbands frei bleiben, noch darf dieses zu
eng gewickelt werden. Das Band muß sich immer genau Kante an Kante legen, ohne Überlappung, da diese eine Unebenheit bei der fertigen Bespannung ergeben würde.
Bespannungsstoff darf nur mit Klebelack, zur Not auch mit Kaseinleim aufgeklebt werden; letzteres jedoch nur an Gleitflugzeugen und bei sehr sorgfältiger Konservierung der Klebstellen gegen Wassereinwirkung. Das Aufkleben von Bespannungsstoff mittels Kunstharzleimen ist unzulässig, da diese infolge ihres Säuregehalts dem Stoff schaden.
Soweit die behördliche Vorschrift. Für uns kommt aber nur die Verwendung von Klebelack in Frage. Mit Kaseinleim klebte man etwa bis zum Jahre 1930, als es noch keinen Klcbelack gab und man noch nicht ahnte, wie sauber und bequem das Kleben mit Klebelack ist, vorausgesetzt, daß man weiß, wie damit gearbeitet wird. Wenn wir uns genau nach der nachfolgenden Beschreibung richten, können wir leicht lernen, wie mit Klebelack gearbeitet werden muß und brauchen uns nicht irre machen zu lassen durdi Leute, die stur an einem längst überholten und bedeutend schlechteren Verfahren festhalten.
Wenn wir mit dem Bespannen beginnen, geben wir zunächst auf sämtliche Klebstellcn. entlang der Flügelnase, der Hinterkante und auf allen Rippen (soweit sie nicht mit Wickelband umwickelt sind) Klebelack an. Die Klebbreitc auf der Flügelnase soll 25 bis 30 mm betragen, während alle senkrecht dazu, also in Flugrichtung verlaufenden Stoffbegrenzungen, 40—50 mm breit geklebt sein sollen. Der Klebelack wird in verhältnismäßig dickem Zustand von der Herstellerfirma geliefert und muß unverdünnt aufgetragen werden. Beim Aufträgen darf man nicht etwa so verfahren, als wollte man die Klebstellen nur lackieren, sondern muß den Klebelack so dick angeben, wie man das mit Kaltleim tun würde. An schrägliegenden Flächen läßt sich die erforderliche Menge Klebelack nicht mit einem Male angeben, weil er herunterlaufcn würde. Dort muß man nach dem Antrocknen noch ein zweitesmal auftragen. Der Klcbelack trocknet sehr schnell, da er ein Lack auf Zelluloscbasis is. Er zieht beim Trocknen stark in das Holz ein. Genügend Klcbelack ist dann angegeben, wenn cr nach dem Trocknen glänzend auf dem Holz aufliegt. Matte Stellen müssen noch einmal nachgestrichen werden. Wir geben den Klebelack 5—10 mm breiter an, als die vorgeschriebene Klebbrcite ist und schneiden den Stoff später genau auf der vorgeschriebenen Klebbreite ab, wenn der ganze Stoff fertig aufgeklebt ist. Da das Bespannen nach dem Antrocknen des auf den Klebstellen angegebenen Klebelatks geschieht, können wir gleich auf beiden Flügelseiten (oben und unten) Klebelack angeben. Dadurch vermeiden wir das Bekleckern des bereits aufgc-klebten Stoffes mit Klebclack.
Dann legen wir den Stoff auf den Flügel und heften ihn mit Rcißbrettstiftcn so fest, daß er die gewünschte Lage und die erforderliche Spannung in Spannweitenrichtung erhält. Dabei können wir den Stoff nach Belieben wieder losnehmen, ihn anders legen oder spannen und ihn erneut festheften; denn er ist ja noch nicht angeklebt, und der angegebene Klcbelack ist trocken und klebt in diesem Zustand nicht. Erst wenn der ganze, auf eine Seite des Flügels (Oberseite oder Unterseite) gehörende Stoff richtig aufgespannt und geheftet ist, beginnen wir mit dem Kleben des Stoffes.
Zu diesem Zweck tupfen wir mit einem kleinen Stückchen Bespannungsstoff über den Klebstellen Spannlack-Verdünnung (Aceton) auf den Stoff und drücken ihn fest. Dadurch löst sich der Klebelack und durchdringt den Stoff von unten. Nach wenigen Minuten ist die Verdünnung verdunstet und damit schon volle Klebung erreicht.
Der Stoff darf vor dem Bespannen nicht genau auf Länge und Breite zugeschnitten werden; denn einmal wäre das eine viel zu schwierige Arbeit, und ferner ließe sich der Stoff dann nicht mehr richtig spannen, weil wir ihn nicht fest genug mit den Händen fassen und ziehen könnten. Vielmehr werden die überstehenden Teile erst nach dem Kleben mit einem scharfen Messer abgeschnitten. Dabei muß die vorgeschriebene Klebbreite eingehalten werden. Vorsicht beim Schneiden! Das Sperrholz der Flügelbeplankung darf auf keinen Fall verletzt werden! Deshalb dürfen wir den Stoff nicht ganz durchschneiden. Die völlige Trennung der letzten, nicht durchschnittenen Stoffasern erfolgt dann durch Reißen beim Abreißen des überschüssigen Stoffstreifens.
Bild 156. Sperrholz-Fahne hinter dem Vorderholm
Bild 156 zeigt das Aufkleben der Bespannung auf dem Vorderholm bei in Fahnen überstehender Nasenbeplankung (Bild 157). Das hat den Zweck, einen weichen Übergang (ohne Knick) von der Flügelnasc zur Bespannung zu schaffen.
Überall dort, wo Nähen erforderlich ist, wird nun der Stoff mittels einer gebogenen Nadel mit dem Wickelband an den Rippen vernäht (Bild 158). Jeder dritte Stich wird in sich verknotet. Der Abstand der Stiche beträgt etwa 2 bis 3 cm. Diese Nähte werden später beim Imprägnieren der Bespannung mit Stoffstreifen überklebt (siehe nächste Seite).
Bild 15S. Nähen aut den Rippen
16. Imprägnieren der Bespannung
Wer zum ersten Male eine Bespannung imprägniert, sollte das zuvor am Proberahmen üben (siehe unter ..Die Werkstoffe und ihre Prüfung: Bespannungsstoff“). Auch die richtige Mischung von Spannlack und Verdünnung können wir auf diese Weise feststellen; denn diese hängt weitgehend von der Stoffart ab.
Etwas für den guten Erfolg der Imprägnierung sehr Wesentliches ist der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Imprägnierraum. Spannlack ist ein Anstrichmittel auf Nitro- oder Azctylzcllulosebasis. Das Lösungsmittel verdunstet sehr leicht. Das hat zur Folge, daß eine frisch imprägnierte Fläche während der kurzen Zeit des Trocknens eine hohe Verdunstungskälte erzeugt. Die umgebende Luft wird also stark abgekühlt. Wenn sie schon vorher einen hohen relativen Feuchtigkeitsgehalt hatte, so besteht die Gefahr, daß sie jetzt durdi die Abkühlung Sättigung erreicht. Der Erfolg ist, daß sidi Wasser auf der imprägnierten Fläche niederschlägt, wodurch weiße Flecken entstehen, die die Bespannung verunzieren. Um die Gefahr des „Weißausfällens“ zu verringern, setzen die Hersteller ihrem Spannlack Verzögerer zu. Dieser hat den Zweck, die Trockenzeit etwas zu verlängern. Irotzdem müssen wir noch vorsichtig sein und dürfen auf keinen Fall bei einem Feuchtigkeitsgrad von mehr als 65°/o imprägnieren. Wer kein Hygrometer hat, setzt eine kleine Probe an. Dann weiß cr, ob an dem betreffenden Tage sein Spannlack weiß ausfällt. Audi Zugluft muß beim Imprägnieren vermieden werden, da diese den Trockenvorgang beschleunigt und damit die Gefahr des Wcißausfällens erhöht.
Vorsicht mit offenem Feuer! Spannlacke sind feuergefährlich!
Normalen Spannlack vorausgesetzt, kann man den ersten Anstrich meistens unverdünnt geben. Das läßt sich bei der Probe auf dem Stolfrahmen leicht feststellen. Die Streichfähigkeit ist beim ersten Anstrich in der Regel gut, da es sich eigentlich weniger um ein Streichen als um ein Tränken des Stoßes handelt. Der Stoff soll gleich beim ersten Anstrich vom Spannlack gut durchtränkt werden. Ob dies erreicht wurde, erkennt man daran, daß sich auf der Rückseite, während der Anstrich noch naß ist, naßglänzende Flecken bilden müssen. Doch nicht so tränken, daß Tropfen an der Rückseite hängen!
Bei den weiteren Anstrichen ist eine zunehmende Verdünnung erforderlich, weil der Spannlack sich immer schwieriger streichen, das heißt gleichmäßig verteilen läßt. Da wir aber keine fleckige, sondern eine gleichmäßig glänzende Oberfläche haben möchten, müssen wir das durch Verdünnung und daher wiederum häufigere Anstriche erreichen.
Die ersten 3 Spannlackanstriche dürfen nicht gespritzt, sondern müssen mit dem Pinsel aufgetragen werden, da sich beim Spritzen die Stoffasern hochstellen, wodurch die Oberfläche rauh wird.
Zwischen den einzelnen Anstrichen ist eine Trockenzeit von ca. 6 Stunden cin-zuhaltcn. Auch dann hat der Spannlack seine höchste Spannung noch nicht erreicht.
Das Aufkleben der Stoffstreifen auf die genähten Rippen geschieht am besten nach dem ersten Spannlack-Anstrich. Wir verwenden dafür 2—2,5 cm breites Zackenband, das möglichst aus dem gleichen Stoff wie die Bespannung sein soll. Die Stoffstreilen dürfen keine Webkante haben; außer Zackenband eignet sich nur noch Band mit diagonal laufender Webung. Längs gewebte Streifen würden ausfransen.
Die Streifen werden von 2 Männern aufgeklebt, die einander gegenüber stehen, der eine an Vorderkante, der andere an Hinterkante Flügel (Bild 159). Die Streifen werden zugeschnitten (in der Länge etwas zugeben) und quer über den Flügel neben jede zu überklebende Naht bereit gelegt. Dann streicht man, an einem Ende des Flügels beginnend, die erste Naht mit Spannlack vor, wobei der Spannlack reichlich aufgetragen wird. Beide Männer arbeiten dabei an derselben Naht, und zwar so. daß sie gleichzeitig etwa in der Mitte der Naht anfangen. Dann heben sie sofort das bercitliegcnde Zackenband an beiden Enden hoch und legen es sorgfältig auf die Naht. Diese Arbeit muß sehr Hott gehen, da der Spannlack noch naß sein muß. Der Streifen wird jetzt nochmals gut mit Spannlack überstrichen.
Bild 159. Überkleben der Nähte mit Zackenband
Wenn der zweite Anstrich getrocknet ist, kann der Stoff mit feinem Sandpapier geschliffen werden. Vorsicht an Rippen und sonstigen Kanten, daß wir den Stoff nicht durchschlcifen. Dies geht sehr schnell und ist nur bei gutem Aufpassen zu vermeiden. Dann kommt wieder ein Anstrich und es wird wiederum geschliffen usw.
Schleifen nach einmaligem Anstrich ist zwecklos, da die Zwischenräume der Fäden noch nicht genügend aufgefüllt sind, und wir die Fäden abschleifen würden.
Der Schleifstaub wird mit einem Staubpinsel gut entfernt, damit sich beim jetzt folgenden Lackieren keine Körner bilden. Nicht feucht abwischen, da der Staub sonst nur verschmiert wird!
Nach Beendigung der Imprägnierung werden auf der Flugeluntcrseitc. dicht neben der Hinterkante Ent1üftungs1öcher in der Bespannung angebracht. Früher verwandte man zu diesem Zweck allgemein Segclösen. Diese sind aber zu unförmig. Wir nehmen dafür lieber kleine Scheiben aus 1,0 mm starkem Zelluloid oder Cellon. In Form und Abmessungen sehen diese Scheiben etwa aus wie Unterlegscheiben nach DIN 9021 (Unterlegscheiben auf Holz), und zwar sind am besten Scheiben mit 6 mm Lochdurchmesser (Scheibe A 6 DIN 9021). Die Bespannung wird an den betreffenden Stellen nochmals mit Spannlack eingestrichen (ein kleiner Fleck genügt) und die Scheibe in den nassen Spannlack hineingelegt. Nach dem Trocknen wird das Loch, das die Scheibe in ihrer Mitte freiläßt, mit einem scharfen Messer aus der Bespannung hcraus-gcschnitten.
17. Lackieren
Alle Innenteile des Flugzeugs und alle Außenflächen müssen einen Schutzanstrich bekommen, sofern sie nicht schon auf andere Weise gegen Verwittern geschützt sind, z. B. durch Atramentieren.
Besonders sorgfältigen Schutz brauchen Flugzeuge oder Flugzeugteile, die mit Kasein verleimt sind. Kaseinleim hat nur eine ziemlich niedrige Naßfestigkeit. Daher ist es eine wichtige Aufgabe des Schutzanstrichs, beim Naßwerden der Teile die völlige Durchfeuchtung der Leimstellen zu verhindern oder doch so lange zu verzögern, daß die Feuchtigkeit inzwischen schon wieder abgetrocknet ist. Kaseinleim ist außerdem nicht fäulnisbeständig. Auch deshalb müssen alle Kaseinleimstellen sorgfältig durch den Schutzanstrich vor dem Zutritt von Feuchtigkeit geschützt sein. Dabei ist unter Feuchtigkeit nicht nur Nässe (z. B. Regenwasser) zu verstehen, sondern auch feuchte Luft. Auch die letztere verursacht bei lange genug andauernder Einwirkung Fäulnis in den Kaseinleimstellen, wenn diese nicht sehr gut durch einen Schutzanstrich gegen Zutritt der feuditen Luft geschützt sind. Bei Flugzeugen, die mit Kasein verleimt sind, ist es aus diesen Gründen notwendig, auch bei der Wartung gut auf den Schutzanstrich (innen und außen) zu achten und diesen rechtzeitig zu erneuern oder mindestens so auszubcssern, daß die Leimstellen gut geschützt sind.
Bei Flugzeugen aus Holz verwenden wir für den Innenanstrich ölfreie Lackej z. B. Zelluloselack oder Spirituslack. Öllack würde zu tief in die Poren des Holzes eindringen und dadurch Leimungen bei späteren Reparaturen unmöglich machen. Die ölfreicn Lacke haben ferner den Vorteil, daß sie schnell trocknen. Das erleichtert die Arbeit wesentlich; denn viele Teile müssen schon während des Einzelteilbaus oder während des Zusammenbaus einen Innenanstrich erhalten. So müssen z. B. die Innenräume von Kastenholmen, -Rippen und -Spanten vor dem Aufleimen der diese Räume abschließenden Beplankung lackiert werden. Dasselbe gilt für die beplankten Nasen von Flügeln und Leitwerksteilen. Hierbei werden nicht nur die Rippen und Holme gestrichen, sondern auch die Innenseite der Beplankung vor dem Aufleimen derselben (siehe auch unter „Der Zusammenbau: Beplanken von drehsteifen Flügelnascn“).
Das Aufträgen des Innenanstrichs geschieht am besten mit dem Pinsel. Zu empfehlen sind farblose Lacke, die evtl, durch etwas Farbzusatz (z. B. Ocker) schwach getönt werden, damit man auch in den Ecken erkennen kann, wo gestrichen und wo nicht gestrichen wurde.
Der Außenanstrich soll ebenfalls in erster Linie als Witterungsschutz dienen. Jedoch sind die Ansprüche, die hier gestellt werden, noch weit größer als beim Innenanstrich. Außerdem hat er aber, besonders bei Leistungsflugzeugen, die Aufgabe, eine möglichst glatte Oberfläche zu erzeugen, und das erfordert bedeutend größeren Aufwand.
Eine glatte Lackoberfläche erfordert einen einwandfreien L a c k i e r r a u in. Die Lackierarbeit muß in einem absolut staubfreien Raum ausgeführt werden. Der Lack hat eine lange Trockenzeit (12 Stunden) und die Staubteildien, die in dieser Zeit auf die Oberfläche niederfallen, machen diese rauh und körnig.
Wenn wir keinen besonderen Lackierraum haben, müssen wir unsere Werkstatt dafür herrichten. Dazu ist folgendes nötig:
Werkstattboden mit Wasser spritzen und ausfegen. Danach erneut sprengen, so daß der Boden immer feucht ist.
Fenster und Türen geschlossen halten, um Zugluft zu vermeiden.
Ofen nicht mehr heizen, sondern vorher genügend Brennmaterial auflegen. Wenn die Temperatur, die 15—20° C betragen soll, nicht zu halten ist, vorsichtig feuern Jegliche sonstige Arbeit, sowie unnötiges Herumlaufen in der Werkstatt unterlassen!
Als Lackiergerät benutzen wir breite flache Pinsel (Lackpinscl) und kleine runde Pinsel für Ecken und Kleinteilc, ferner brauchen wir bei farbigem Anstrich einen Vertreiber. Das ist ein flacher Pinsel mit besonders feinen Haaren. Er dient zum gleichmäßigen Verteilen der Grundfarbe, so daß diese auch bei dünnem Anstrich (Gewichtsersparnis) gut deckt. Außerdem benötigen wir noch Ölpapier Nr. 320 und 400 und einen Schwamm oder Lappen.
Nachdem die zu lackierenden Teile vorbereitet, das heißt, alle Holzflächen und alle cellonierten Bespannungsflächen gut mit Glaspapier geschliffen sind, streichen wir zunächst die Holztcile mit Porenfüller. Dann werden, wenn es sich um farblose Lackierung handelt, die Nagellödier ausgekittet. Dazu verwenden wir Glaserkitt, den wir in der Holzfarbe abtönen, damit die Löcher später möglichst wenig zu sehen sind. Jetzt wird mit Ölpapier Nr. 32 0 naß geschliffen, also unter Anfeuchten mit Wasser. Nach jedem Schleifen muß das Schleifmehl mit reinem Wasser abgewaschen werden, wozu ein Schwamm oder ein Lappen benutzt wird.
Wenn alles wieder gut getrocknet ist, erfolgt der erste Lackanstrich auf Holzteilen und Bespannung mit farblosem Ü b e r z u gs 1 a c k. Dieser ist gewöhnlich ein Öllack. Das gleichmäßige Aufträgen des Lacks erfordert Übung. Es muß fließend und fortlaufend geschehen. Bei größeren Flächen darf die Arbeit nicht unterbrochen werden, weil sonst ein später sichtbarer Ansatz entsteht. Schon bei einer Unterbrechung von wenigen Minuten entsteht dieser Ansatz. Darum empfiehlt es sich, große Flächen, z. B. Flügel, aufrecht, Hinterkante nach oben stehend, zu lackieren. Man kann dann an der Flügelwurzel beginnend einen schmalen Streifen von der Hinterkante bis zur Nase durchgehend streichen, dann einen zweiten, entsprechenden daneben und so fort bis zum Flügcl-Außenende, wobei der Pinsel beim Glätten immer auf und ab, also in Flugrichtung geführt wird. Wenn der Flügel horizontal läge, müßten wir überall dort, wo er zum ganz Hinüberreichen zu breit ist. zunächst ein kleines Stück von der Nase bis zur Mitte (halbe Flügeltiefe) streichen, dann um den Flügel herumgehen und erst das entsprechende Stück von der Mitte bis zur Hinterkante streichen, so daß ein Ansatz in der Mitte vermieden wird. Wenn zwei Mann gleichzeitig und sich gegenüberstehend lackieren, kann der Flügel selbstverständlich auch horizontal liegen.
Der Lack darf nicht zu dick aufgetragen werden, besonders bei schrägen oder senkrechten Flächen, weil er sonst nach einiger Zeit lauft und unschöne Tropfen und Wellen bildet. Für Anfänger ist eine Probe auf dem schräg stehenden Proberahmen (siche unter ..Die Werkstoffe und ihre Prüfung: Bespannungsstoff“) dringend zu empfehlen; denn die erwähnte Tropfen- und Wellenbildung auf dem fertigen Flügel wäre eine bittere Enttäuschung.
Über Nacht lassen wir den Lack trocknen. Dann wird noch einmal, diesmal mit dem feineren Ölpapier Nr. 4 00 geschliffen, und nun erfolgt der zweite und letzte Anstrich mit dem gleichen Lack. Nachdem dieser getrocknet ist (ca. 12 Stunden), ist ein Staubfreihaltcn nicht mehr nötig. Das Flugzeug kann auch in den Flugbetrieb eingesetzt werden, nur darf der Lack noch nicht örtlichen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Beim Verladen des Flugzeugs im Transportwagen könnte es z. B. vorkommen, daß cr beschädigt wird, weil er an den Auflagestellen anklebt. Restlos ausgetrocknet ist der Lack oft erst nach 2—3 Tagen. Wiederholtes Abwaschen der lackierten Flächen mit kaltem Wasser beschleunigt das Hartwerden des Lacks.
Bei farbigem Anstrich wird, nachdem der Porenfüller getrocknet ist, zunächst gespachtelt. Spachtel ist spezifisch schwer. Daher kann hiermit sehr gegen die Leistungsfähigkeit des Flugzeugs gesündigt werden. Der Spachtel darf nur Löcher, Rillen und sonstige Vertiefungen ausfüllen und nicht neben diesen in einer mehr oder weniger dicken Schicht die schon ebene Fläche bedecken. Außer dem zu hohen Gewicht hat das den Nachteil, daß der Spachtel später leicht abplatzt und der Anstrich mit abspringt. Der Spachtel wird zunächst dick aulgetragcn und nach einiger Zeit scharf wieder abgekratzt. so daß er nur in den Vertiefungen zurückbleibt. Je besser ein Flugzeug gebaut ist, desto weniger Spachtel bleibt an den Unebenheiten (Schäftungen usw.) zurück.
Nach dem Spachteln wird mit Ölpapier Nr. 320 wie bei der farblosen Lackierung naß geschliffen und dann mit der Grundfarbe gestrichen. Der Anstrich soll dünn sein. Die nötige Deckung erreichen wir durch Verteilen der Farbe mit dem Vertreiber. Nun wird wieder geschliffen und, wo nötig, nachgespachtelt und nochmals geschliffen.
Jetzt erfolgt der erste Decklackanstrich. Öllacke und die neuerdings oft verwandten Kunstharzlacke werden mit dem Pinsel gestrichen, wobei das oben über das Aufträgen des farblosen Lacks Gesagte zu berücksichtigen ist. Nitrozelluloselacke müssen dagegen gespritzt werden, weil sie zu schnell trocknen, so daß ein einwandfreies Auf tragen mit dem Pinsel nicht möglich ist.
Der trockene Lack wird geschliffen, und zwar mit Ölpapier Nr. 4 00, und dann wird der zweite und letzte Anstrich mit dem gleichen Lack aufgetragen.
Das Gewicht der gesamten Lackierung (Porenfüller, Spachtel, Grundfarbe und Lack) darf bei farbloser Lackierung nidit mehr als 130—140 g/m2 und bei farbiger nicht mehr als 180 g/m2 betragen.
V. Die Fertigungsunterlagen
I. Allgemeines
Für den Bau eines Flugzeugs selbst einfachster Art, wie z. B. eines Sdiulgleitcrs, sind genaue Bauunterlagen für Herstellung und Zusammenbau sämtlicher Teile erforderlich. Wenn nicht alle seine Teile wohl durchdacht, auf Festigkeit und Funktion genau berechnet und dann nach Werkstoff, Formgebung und Zusammenbau in diesen Unterlagen festgclegt wären, dann würde das fertige Flugzeug wohl niemals fliegen. Ein Flugzeug ist eben ein ziemlich kompliziertes Bauwerk.
Zum mindesten würde ein nicht nach exakten Unterlagen gebautes Flugzeug nicht den Sicherheitsanforderungen genügen, die an ein Flugzeug gestellt werden müssen, damit es weder den Flieger gefährdet, vorausgesetzt daß er es einwandfrei führt, noch andere Menschen, denen ein nach unzulänglichen Unterlagen gebautes Flugzeug auf den Kopf fallen könnte.
Es läßt sich nicht leugnen, daß ein schlecht gebautes Flugzeug beträchtliches Unheil anrichten kann. Das ist der Grund, weshalb der Bau unseres Flugzeugs von Behörden überwacht und kontrolliert wird, die uns nicht gestalten, nach Belieben zu schalten und zu walten, obwohl es sich um unser eigenes Flugzeug handelt. Diese Behörden wurden in erster Linie eingesetzt, um die Allgemeinheit vor Schaden durch wilde Flieger und Flugzeugbauer zu schützen. Damit tragen sie aber gleichzeitig dazu bei, die Flieger selbst vor vermeidbaren Unfällen und sonstigen Schäden zu bewahren.
Um den Sidierheitsanforderungen zu genügen, ist es notwendig, in den Fertigungs unterlagen alle die vielen für unser Flugzeug zutreffenden und gültigen Erfahrungen zu berücksichtigen, die im Laufe der Zeit teils ganz allgemein in der Technik, teils im Flugzeugbau und teils beim Fliegen gesammelt wurden. Ihre vollständige und richtige Berücksichtigung gibt der Konstruktion des Flugzeugs erst die erstrebte Reife. Die schrittweise Verbesserung der Konstruktion unter Verwertung aller jeweils vorliegenden gültigen Erfahrungen nennt man Entwicklung. Wer aber ändert aus Freude am Ändern oder gar aus Besserwisserei, der trägt nicht zur Entwicklung bei, allerdings auch nicht derjenige, der sich schwerfällig an überholte, nicht mehr den augenblicklichen Verhältnissen entsprechende Erfahrungen klammert und dadurch Verbesserungen verhindert.
Die in den Bauunterlagen verwerteten Erfahrungen sind viel zahlreicher und oft wichtiger als manche Segelflieger, selbst solche mit technischer Vorbildung, glauben wollen. Zum Teil kommt das daher, weil manchmal nicht sinnfällig genug zu erkennen ist, auf Grund welcher Erkenntnisse bestimmte Teile gerade so ausgeführt sind und nicht anders. Es kann sein, daß man glaubt, bei solchen Teilen Verbesserungen machen zu können ohne zu ahnen, daß man damit gegen früher gemachte, aber immer noch gültige Erfahrungen verstößt. Das kommt besonders dann leicht vor, wenn die der Ausführung zugrunde liegenden Erfahrungen gar nicht von einem Einzelnen gemacht wurden und auch nicht gemacht werden konnten, sondern wenn sic das Ergebnis der Statistik sind. Diese hat über lange Zeiträume und für den gesamten deutschen Segelflug aus vielen Tausenden von Flügen mit dem gleichen Flugzcugmuster, die unter den verschiedensten Umständen ausgeführt wurden, sowie manchmal auch aus zahlreichen Un
fällen die Summe von Erfahrungen gesammelt, die eine maßgebliche Beurteilung gestatten, eine weitaus zuverlässigere jedenfalls, als sie dem einzelnen Segelflieger möglich ist.
Hüten wir uns davor, wichtige alte Erfahrungen außer acht zu lassen, weil wir sie nicht selbst gemacht haben und weil vielleicht niemand da ist, der sie uns wieder in Erinnerung bringt. Auch vermeiden wir besser eine vorschnelle Kritik an Ausführungen und Vorschriften, die auf statistisch gewonnenen Erfahrungen beruhen und die wir aus der eigenen Perspektive vielleicht gar nicht beurteilen können.
Umgekehrt kann es aber auch vorkommen, daß man überängstlich an Ausführungen oder Regeln festhält, die wegen veränderter Voraussetzungen keine Gültigkeit mehr haben. Gelegentlich müssen alte „Zöpfe“ abgeschnitten werden, damit sic nicht behindern. Nur sollte man dabei die sachlichen Gründe entscheiden lassen, und zwar auch dann, wenn es sich um die Erfahrungen anderer handelt Nur so können auch Segelflieger sachlich an der immer weiter fortschreitenden Verbesserung des Fluggeräts mitarbeiten. Mit Kritik allein und ohne die Bereitschaft, sich über die Erfahrungen anderer zu unterrichten oder aufklären zu lassen, ist es nicht getan.
Zuständig für Prüfung und Zulassung von Segelflugzcugmustern ist das Luftfahrtbundesamt, Braunschweig. Auch die Bauprüfer werden von dieser Behörde betreut. Sie hat u. a. folgende Aufgaben:
Annahme von Musterprüfanträgen
Erteilung von Musterprüfaufträgen an die DVL-Prüfstelle für Luftfahrzeuge, München
Erteilung von vorläufigen Fluggenehmigungen für Mustersegelflugzcuge Zulassung von Segelflugzeugmustern
Ernennung und Betreuung der Bauprüfer.
Die DVL-Prüfstelle für Luftfahrzeuge, München (PfL) führt die technische M u s t c r p r ü f u ng der Segelflugzeuge durch. Hierzu gehört die Prüfung der Berechnungen (aerodynamische Rechnung und Festigkeitsrechnung), der Zeichnungen, der Flugeigenschaften (Flugerprobung) sowie die Bauprüfung des Mustersegelflugzeugs. Audi die weitere technische Betreuung der bereits zugelassenen Segelflugzeugmustcr ist Sache der P1L, wie z. B. die Bearbeitung von Änderungen.
Nachdem die Musterprüfung durchgeführt ist, alle Änderungswünsche der PfL in den Zeichnungen berücksichtigt und diese berichtigt und, falls nötig, vervollständigt wurden, erhalten die Zeidinungen den Prüfstempel der PfL und das Segelflugzeugmuster die Zulassung durch das Luftfahrtbundesamt.
Es wird dringend empfohlen, nur nach zugclassenen und von der Prüfstelle gestempelten Fertigungsunterlagen zu bauen, da sonst Schwierigkeiten. Enttäuschungen und zusätzliche Kosten bei der Abnahme und Zulassung des Segelflugzeugs auftreten. Es ist ausgeschlossen, daß ein Flugzeug, welches nicht nach bereits geprüften Zeichnungen gebaut wurde, zugelassen werden kann, ohne daß die Prüfstelle (PfL) vorher eine gründliche Prüfung der Zeichnungen und Berechnungen vornimmt. Das Flugzeug müßte in einem solchen Fall wie ein „Musterflugzeug“ behandelt werden, also wie das erste Flugzeug eines neuen Musters. Es bekommt nur eine vorläufige Zulassung und diese auch nur dann, wenn die PfL auf Grund der Prüfung von Flugzeug, Zeichnungen und Berechnungen durch Abgabe einer „Unbedenklichkeitserklärung“ seine ausreichende
Verkehrssicherheit bescheinigt hat. Eine derartige Prüfung ist langwierig und kostspielig. Auch können auf Grund der Prüfung Änderungen an dem schon fertigen Flugzeug gefordert werden. Es ist sogar möglich, daß die Zulassung ganz abgelehnt wird
Deshalb ist cs unbedingt notwendig, daß diejenigen, die Neukonstruktionen bauen oder Änderungen an bereits zugelassenen Flugzeugmustcrn vornehmen wollen, die Prüfstelle so frühzeitig wie möglich cinschalten, indem sie beim Luftfahrtbundesamt Braunschweig die ..Musterprüfung“ bzw. (bei Änderungen) die ..zusätzliche Musterprüfung“ beantragen, damit die beiderseitigen Forderungen (Leistungen, Eigenschaften und Herstellungskosten des Flugzeugs auf der einen Seite, Flugsicherheit auf der anderen) aufeinander abgestimmt werden können, so daß die Prüfung schneller zum Abschluß kommt und Verluste durch Änderungen an bereits fertigen Teilen möglichst vermieden werden.
Wenn wir aber nach Bauunterlagen arbeiten, die von der Prüfstelle gestempelt sind, erreichen wir die Abnahme und Zulassung unseres Flugzeugs viel einfacher und billiger. Das Flugzcugmuster ist bereits geprüft, und es handelt sich jetzt nur um die Prüfung eines neuen Stückes dieses Musters, also um die sogenannte „S t ückp r ü f un g" Diese wird nicht von der PfL selbst ausgeführt, sondern von dem für unseren Bereich eingesetzten Bauprüfer. Es sind auch keine Zeichnungen und Berechnungen mehr zu prüfen, weil das alles bei der Musterprüfung schon geschehen ist, sondern es ist nur noch die Bauausführung unseres Erzeugnisses zu prüfen. Allerdings muß auch bei der Stückprüfung der Bauprüfer rechtzeitig benachrichtigt werden und nicht erst dann, wenn das Flugzeug fertig ist; denn cr muß schon vorher das unbeplankte und unbespannte Flugzeug prüfen (Rohbauprüfung). Wenn wir ein Flugzeug mit Kastenholmen bauen, so müssen wir ihm schon vor der Rohbauprüfung die noch unbeplankten Holme zur Prüfung und Abnahme zeigen. Sonst wird unser Flugzeug.nidit abgenommen, obwohl es sich nur um den Nachbau eines bereits zugelasscnen Musters handelt.
Für die Stückprüfung der Segelflugzeuge sind die Zulassungsbehörden der einzelnen deutschen Länder zuständig. Bei diesen ist also die Stückprüfung zu beantragen, desgleichen die Nachprüfung. Das ist die jedesmal nach Ablauf der Zulassungsdaucr notwendige Wiederholung der Prüfung.
Grundlage für die Konstruktion von Segelflugzeugen und daher auch für die Bauprüfung sind die von der Prüfstelle herausgegebenen Bauvorschriften für Segelflugzeuge (B VS), Heft 1—5. Hiernach hat sich nicht nur der Konstrukteur zu richten, sondern die BVS sind auch Grundlage und Richtlinie für denjenigen, der ein bereits mustergeprüftes Flugzeug nachbaut; denn vieles, was darin vorgeschrieben ist, geht gerade den Praktiker an. z. B die Bestimmungen über die Prüfung von Werkstoffen und alles, was ihre Verarbeitung betrifft. Wir brauchen also außer den Zeichnungen des Flugzeugs, das wir bauen wollen, auch die BVS als Ergänzung, und zwar mindestens Heft 2 (Baustoffe) und Heft 3 (Flugwerk). Die Beschaffung dieser Hefte wird dringend empfohlen und macht sich nachträglich bestimmt bezahlt.
2. Das Zeichnungssystem
Die Fertigungsuntcrlagen bestehen aus Zeichnungen, Listen und Fcrtigungs-plan, bzw. Bauanweisung. Sie werden ergänzt durch die „technischen Lieferbedingungen". Die Zeichnungen stellen dar, wie ein Gegenstand aussieht oder wo und wie er eingebaut werden soll. Die Listen geben an, woraus er ist, welche Norm- oder Wiederholungsteile bei seiner Herstellung oder Anbringung verwendet werden und in welcher Stückzahl er herzustellcn ist. Im Fertigungsplan ist die Reihenfolge der Herstellung und des Zusammenbaus der einzelnen Teile festgelegt. Ferner sind darin schwierige Arbeitsvorgänge erläutert. Die technischen Lieferbedingungen enthalten Abnahmewerte und Zulassungs-daten.
Das Segelflugzeug ist in den Fertigungsunterlagen in Gruppen aufgetcilt und zwar zunächst in folgende Konstruktiunsgruppen: Rumpfwerk, Fahrwerk, Leitwerk, Steuerwerk und Tragwerk.
Die Konstruktionsgruppen zerfallen wieder in B a u g r u p p e n , und diese sind für die Einordnung aller Teile in das Flugzeug von besonderer Bedeutung. Jede Baugruppe bildet ein in sich geschlossenes Ganzes. Sie hat eine selbständige, von anderen Baugruppen unabhängige Numerierung aller ihrer Teile. Diese Numerierung ist in der Stückliste laufend durchgeführt. Sie beginnt in jeder Baugruppe mit 1 (siehe weiter unten). Fertigungsmäßig ist die Baugruppe als ein selbständiges Gebilde aufzufassen, das für sich getrennt hergestcllt und als Ersatz geliefert werden kann. Sie setzt sich zusammen aus einer Anzahl von Einzelteilen, Untergruppen und Zwischengruppen (übergeordneten Untergruppen).
Einzelteile sind alle Teile, die durch spanabhebende Bearbeitung (Zuschneiden, Hobeln, Fräsen, Bohren usw.) und eventuelle Verformung (Biegen, Abkanten. Treiben usw.) aus dem Halbzeug hergestellt werden, ohne daß eine Verbindung mehrerer loser Stücke durch Schweißen, Leimen, Nieten, Verschrauben usw. vorgenommen werden muß. Einzelteile sind z. B. ein Füllklotz, ein Stück Leiste oder Stahlrohr von bestimmter Länge, ein aus einem Stück Blech zugeschnittener, gebohrter und gebördelter Beschlag usw.
Ein Teil des Werkstoffs, aus dem wir unser Flugzeug bauen, hat schon eine bestimmte formgebendc Bearbeitung erhalten, bevor er uns geliefert wird (Plattenform, Profilform usw ) oder wir geben ihm diese vorläufige Bearbeitung selbst (bei Stammholz), indem wir Bretter und Leisten aus der angelicferten Bohle schneiden. Diese vorbereitende, formgebende Bearbeitung macht aus dem rohen Stoff ein sogenanntes „Halbzeug“, also einen Werkstoff, der bereits „halbwegs geformt“ ist. Die in den Zeichnungen festgelegtc eigentliche flugzeugbauliche Arbeit beginnt bei der Bearbeitung des Halbzeugs. Was vorher an Arbeit geleistet wurde, ist im allgemeinen in den Zeichnungen nicht niedergclegt, sondern das ist Sache des Werkstoffherstellers.
Unter Halbzeug versteht man z. B. ein Stück Blech, Sperrholz oder Brett von beliebiger Flächengrüße oder ein Stück Rohr, Profil oder Leiste von beliebiger Länge. Ein bestimmtes Halbzeug hat zwar eine bestimmte Dicke (bei Blech, Sperrholz) oder einen bestimmten Querschnitt (bei Rohr, Profil, Leiste) und ist selbstverständlich aus einem bestimmten Werkstoff. Aber stets ist die Flächengröße (bei Blech, Sperrholz) oder die Länge (bei Rohr, Profil, Leiste) noch unbestimmt, d. h. es fehlt ihm noch das der Zeichnung entsprechende richtige Zuschneiden auf diese fehlenden Abmessungen. Auch sind eventuell
in den Zeichnungen angegebene Verformungen noch nicht vorgenommen. Erst wenn diese noch fehlenden Bearbeitungen gemacht sind, ist aus dem Halbzeug ein „Einzelteil“ geworden.
Untergruppen sind Bauteile, die vor dem Einbau in die Baugruppe aus mehreren der oben erwähnten Einzelteile zusammengesetzt werden sollen, z. B. eine Rippe, ein Spant usw.
Oft tritt nun auch der Fall ein, daß Untergruppen nicht direkt in die Baugruppe eingebaut werden, sondern vorher mit mehreren anderen Untergruppen und Einzelteilen zu einer Zwischenstufe vereinigt werden. Diese nennt man Zwischengruppe oder übergeordnete Untergruppe. Ein Beispiel ist ein Spant, an dem vor dem Einbau in den Rumpf ein oder mehrere Beschläge zu befestigen sind.
Genaue Klarheit über die Begriffe: Einzelteil, Untergruppe usw. ist für das Verständnis des Zeichnungssystems sehr wichtig. Deshalb soll noch einmal kurz zusammengefaßt werden:
Ein Einzelteil ist ein aus einem Stück bestehender, bearbeiteter Bauteil von einer bestimmten Form.
Eine Untergruppe ist ein schon vor dem Einbau in eine Zwischengruppe oder in die Baugruppe aus Einzelteilen zusammengeleimter, geschweißter, genieteter oder geschraubter Bauteil.
Eine Zwischengruppe ist ein schon vor dem Einbau in die Baugruppe aus Einzelteilen und Untergruppen zusammengeleimter, geschweißter, genieteter oder geschraubter Bauteil.
Eine Baugruppe ist ein in sich geschlossener Teil des Flugzeugs, der für sich herge stellt und als Ersatz geliefert werden kann. Er wird aus Einzelteilen, Untergrup pen und Zwischengruppen zusammengeleimt, geschweißt, genietet oder geschraubt.
Jeder Bauteil erhält eine S ach n ummer. Gleiche Teile erhalten die gleiche Nummer, während Teile, die voneinander verschieden sind, sei es auch, daß der Unterschied ganz geringfügig ist, stets verschiedene Sachnummern haben müssen, damit keine Verwechslung vorkommen kann. Als verschieden in diesem Sinne gelten auch spiegelgleiche Teile. Sie erhalten deshalb ebenfalls versdiiedene Sachnummern.
Der Aufbau der Sachnummern laßt erkennen, ob es sich um Einzelteil, Untergruppe usw. handelt. Wenn die Baumusternummer (d. h. die Nummer des Flugzeugs) z. B. 70 ist und für die Baugruppe Handsteuer beispielsweise die Nummer 42 gewählt wurde, dann lautet die volle Sachnummer der Baugruppe:
70 • 42
Baumuster -------——'
Baugruppe --------------
Die Wahl der Baugruppennummer bleibt dem Konstrukteur überlassen, wobei er allerdings im Rahmen der Konstruktionsgruppe bleiben muß. Jede Baugruppe gehört ja in eine bestimmte Konstruktionsgruppe und innerhalb dieser stehen nur 10 Baugruppennummern zur Verfügung, nämlich folgende:
Für die Konstruktionsgruppe
die Baugruppen-Nummer
Rumpfwerk Fahrwerk Leitwerk Steuerwerk Tragwerk
10 bis 19
20 bis 29
30 bis 39
40 bis 49
50 bis 59
Für das gleiche Baumuster könnte also die Sachnummer der Baugruppe Höhenflosse beispielsweise lauten:
70.34
Alle Einzelteile, die zu einer Baugruppe gehören, werden innerhalb dieser lortlaufcnd durchnumeriert. Hierfür steht die Zahlenreihe 01 bis 9999 zur Verfügung. Der Einzelteil mit der laufenden Nummer 4 bekommt also beispielsweise, wenn er zum Handsteuer (Baugruppe 42) gehört, die folgende Einzelteilnummcr:
70
04
Baumuster Baugruppe Einzelteil
Für den Einzelteil 127 der Baugruppe 34 würde die Sachnummer beispielsweise lauten: 70.34—127
Die Untergruppen und Zwischengruppen werden ebenfalls innerhalb der Baugruppe, zu der sie gehören, fortlaufend durdmumeriert. und zwar jede Art für sich. Dafür steht die Zahlenreihe 01 bis 999 zur Verfügung; doch wird vor die Zahl zur Unterscheidung von den Einzelteilnummern bei den Untergruppen der Buchstabe U gesetzt, bei den Zwi-sdiengruppcn die Buchstaben Zw. Die Untergruppe 36 würde also beispielsweise in der Baugruppe Rumpf (Nr. 10) folgende Sachnummer erhalten:
70 • 10 — U36
Baumuster ------------
Baugruppe ---------------
Untergruppe---------------------
In der Baugruppe „Tragflügel links“ (Nr. 51) würde die 2. Zwischengruppe in der lau7 fenden Reihenfolge (auch die Zwischengruppen werden in jeder Baugruppe laufend numeriert) die folgende Sachnummer erhalten:
70.51—Zw 02
Früher wurde bei den Sachnummern kein Unterschied gemacht zwischen einer Untergruppe und einer Zwischengruppe. Letztere wurde „übergeordnete Untergruppe“ genannt
und ebenso wie eine Untergruppe benummcrt, also mit dem Buchstaben U gekennzeichnet, z. B.
70.51—U 02
Eine Zugehörigkeit bestimmter Einzelteile zu einer bestimmten Untergruppe oder von Einzelteilen und Untergruppen zu einer bestimmten Zwischengruppe ist also aus der Benummerung nicht erkennbar. Diese Zugehörigkeit wird erst durch die Stückliste festgelegt.
Jede Zeichnung erhält im Sdiriftfeld eine Zcichnungsnummer, und zwar dient hierfür die Sachnummer desjenigen Gegenstandes, der auf der Zeichnung dargestellt ist. Da dies eine Baugruppe, Zwischengruppe, Untergruppe, Einzelteil sein kann, gibt es also auch Baugruppen-, Zwischengruppen-, Untergruppen-, Einzelteilzeichnungen.
Auf einem Blatt können sich auch mehrere Zeichnungen befinden. Jede Zeichnung hat dann ihr eigenes Schriftfeld mit Zeichnungsnummer. Es ist daher möglich, das Blatt aus-einanderzuschneiden, so daß man lauter einzelne Zeichnungen von allerdings verschiedenem Format erhält. Auf einem Blatt können sich gleichzeitig Einzelteil-, Untergruppen-und Zwischengruppenzeidinungen befinden. Dagegen sind Baugruppen- und Zusammenbauzeichnungen (über letztere siehe später) stets für sich allein auf einem Blatt.
Auch der umgekehrte Fall ist möglich, nämlich daß eine Zeichnung sich auf mehrere Blätter verteilt. Dann erhält jedes Blatt ein eigenes Schriftfeld. In dieses wird auf allen zugehörigen Blättern die gleiche Zeichnungsnummer eingetragen, an die jedoch zur Unterscheidung der Zusatz: Blatt 1, Blatt 2 usw. angehängt wird. Sehr oft kommt das bei den Baugruppenzeichnungen vor. Ein solches Blatt würde beispielsweise folgende Zeichnungsnummer im Schriftfeld bekommen:
70.10 Blatt 2
Im allgemeinen wird auf einer Zeichnung immer nur ein Gegenstand dargestellt. Eine Ausnahme von dieser Regel machen die Tabellenzeichnungen. Auf einer solchen können eine ganze Reihe ähnlicher Teile dargestellt werden. Die Abweichungen bestimmter Maße werden dann in einer Tabelle angegeben, die sich mit auf der Zeichnung befindet. Die auf dieser Zeichnung dargestellten Bauteile können Einzelteile oder auch Untergruppen sein. Da sic untereinander verschieden sind, haben sie auch verschiedene Sachnummern. Deshalb ist es nicht möglich, die Sachnummer des dargestellten Bauteils als Zeichnungsnummer zu verwenden; denn dann würde es für eine Zeichnung mehrere Zeichnungsnumniern geben. Aus diesem Grunde werden die Tabcllcnzeichnungen besonders gekennzeichnet, nämlich durdi laufende Numerierung innerhalb der Baugruppe, wobei vor die Nummer der Buchstabe 1’ gesetzt wird. Für die Numerierung steht die Zahlenreihe 1 bis 99 zur Verfügung. Gibt es z. B. in der Baugruppe 40 drei Tabellenzeichnungen. so würde die dritte folgende Zeichnungsnummer haben:
70.40— T 3
Zum leichteren Auffinden eines bestimmten Blattes werden alle zum Zeichnungssalz gehörenden Blätter mit einer laufenden Nummer versehen. Diese Nummer heißt Sammelblattnummer. Um Verwechslungen mit den Sach- bzw. Zeichnungsnummern zu vermeiden, werden die Sammelblattnummern durch den Buchstaben S gekennzeichnet. Das Blatt mit der laufenden Nummer 24 wird z. B. bezeichnet:
70 - S24
B , ~i
Sammelblattnummer—-----------
Außer den bisher erwähnten Zeichnungen gibt es noch solche, die dem Baumuster zugeordnet sind, die also nicht zur Baugruppe gehören. Dazu zählt die Übersichtszcichnung für das ganze Flugzeug und ferner Zusammenbauzeichnungen, die dem Zusammenbau der fertigen Baugruppen dienen, z. B. dem Zusammenbau von Flügeln und Rumpf, von Leitwerk und Rumpf usw. Die Zeichnungsnummer lautet, wenn es sich z B um das 3. Blatt dieser Art handelt:
70 Blatt 3
Neben den Zeichnungen gehören zu den Fertigungsunterlagen noch folgende Listen:
1. Baugruppen- und Zeichnungsliste (Bz-Liste)
2. Stücklisten (St-Listen)
3. Halbzeug- und Werkstoffliste (Hz-Listc)
4. Nonnteilliste (Nt-Liste)
5. Wiederholungsteillistc (Wt-Liste).
Die Baugruppen - und Zeichnungsliste ist dem Baumuster zugeordnet. In ihr werden alle zu dem Flugzeug gehörenden Baugruppen unter Angabe ihrer Nummer zusammengestellt. Ferner werden diejenigen Zeichnungen angegeben, die für den Zusammenbau nötig sind, die also keiner bestimmten Baugruppe zugeordnet sind (siehe oben).
Die Stückliste ist der Baugruppe zugeordnet, d. h. es werden hierin alle Einzelteile, Untergruppen und Zwischengruppen, die für die Herstellung der Baugruppe nölig sind, aufgeführt und fortlaufend numeriert (in jeder Baugruppe mit 1 beginnend). In den zugehörigen Zeichnungen werden die laufenden Nummern als Ortszahlen verwandt, um die betreffenden Bauteile dort wiederfinden zu können.
Die Halbzeug - und Werkstoffliste ist dem Baumuster zugeordnet. Hier werden alle in den Stücklisten enthaltenen Halbzeuge und Werkstoffe unter Angabe der Teile, für die sie verwendet werden, zusammengefaßt. Die Halbzeuge und Werkstoffe werden laufend durchnumeriert.
Die Normtcilliste und die Wiederholungsteillistc werden cntspiechcnd der Hz-Liste eingerichtet. Die Verbindung zwischen der Stückliste und der Hz-, bzw. Nt-, Wt-Liste wird dadurch hergestellt, daß in der Stückliste die laufende Nummer angegeben wird, unter der das Halbzeug, bzw. der Normteil in der entsprechenden Liste aufgeführt ist.
3. Die Fliegwerkstoffe
Aus der Vielzahl der Werkstoffe ist zur Vereinheitlichung eine beschränkte Anzahl für den Flugzeugbau ausgcwählt worden. Diese werden „Fliegwerkstoffe“ genannt. Sie bringen eine wesentliche Vereinfachung und damit Erleichterung für Konstrukteur und Werkstatt.
Die Fliegwerkstoffe sind in folgende Hauptgruppen eingeteilt:
1. Stähle 3. Leichtmetalle
2. Sonstige Schwermctalle 4. Holz.
Für jeden Werkstoff ist ein L e is t u ngs b 1 a 11 aufgestellt worden. In diesem ist er durch seine chemische Zusammensetzung (z. B Legierungsbestandteile) festgelegt. Es enthält ferner Angaben über die Eigenschaften des Werkstoffs in den verschiedenen Halb-zeugformen, über seine Verwendbarkeit und seine Prüfung. Von den Eigenschaften, die ein Werkstoff haben kann, sind jedoch nur die in Hinsicht auf seine Verwendungsmöglichkeit als Baustoff im Flugzeugbau interessierenden angegeben, z. B Festigkeitseigenschaften, Schweißbarkeit, Korrosionsfestigkeit usw. Wo dies nötig ist, sind ferner Angaben über Verarbeitung vorhanden, z. B. über Härten und Vergüten.
Die Bezeichnung jedes Werkstoffs erfolgt durch eine Kennzahl. Jeder Grundwerkstoff, das ist der Werkstoff ohne Berücksichtigung der durch verschiedene Verarbeitung sich ergebenden Werkstoff zustande, wird durch eine vierziffrige Zahl gekennzeichnet. Davon bezeichnen die erste die Werkstoff-Hauptgruppe und die andern drei die W erkstoffart innerhalb dieser. Hieran wird, durch einen Punkt getrennt, eine weitere Ziffer angehängt, die den Werkstoffzustand des aus dem Grundwerkstoff hergestcllten Halbzeugs angibt. Die Hauptgruppen haben folgende Ziffern:
Stähle... 1 Leichtmetalle.................3
Sonstige Schwermetalle ... 2 Holz..........................4
Den Aufbau der fünfziffrigen Kennzahl zeigt folgendes Beispiel:
1452.9
I
Werkstoff-Hauptgruppe ---------
Werkstoffart innerhalb
der Hauptgruppe----------------
Werkstoff zustand-------------------
Die im Beispiel gewählte Kennzahl wird ausgesprochen: „vierzehn zwoundfünfzig Punkt neun“.
Für die Kennzeichnung des Werkstoffzustands stehen die Zahlen 0—9 zur Verfügung. Die folgende labelle gibt einen Lberblick über ihre Bedeutung:
Zu-stands-zahl Stähle Zustand Zu- Sonst. Schwermetalle Stands- zahl Zustand Zustandszahl Leichtmetalle Zustand
0 1 3 4 6 8 9 Ohne Nachbehandlung geglüht geglüht geglüht gehärtet, bzw. vergütet gehärtet, bzw. vergütet gehärtet, bzw. vergütet kaltverfestigt kaltverfestigt behandelt nach bes. Angaben 0 1 Ohne Nachbehandlung 1 1 geglüht 2 8 4 ausgehärtet ä ausgehärtet und kaltverfestigt 6 ausgehärtet und kaltverfestigt 7 kaltverfestigt 8 kaltverfestigt 9 behandelt nach bes. Angaben 0 1 2 3 4 5 6 8 9 Ohne Nachbehandlung geglüht geglüht und nachgerichtet ausgehärtet ausgehärtet und nachgerichtet ausgehärtet und kaltverfestigt kaltverfestigt kaltverfestigt behandelt nach bes. Angaben
Übersicht über die im Segelflugzeugbau verwendeten Fliegwerkstoffe
Werkstoff Halbzeug Verwendung Fliegwerkstoff-Kennzahl DIN-Norm-bzw. Markenbezeichnung Zustand Zugfestigkeit (kg/mm!) Bruchdehnung (’/o) Besondere Eigenschaften
Stähle Bleche Tiefziehteile 1010.2 1030.2 St VII 23 St 34.13 St C 16.61 St C 25.61 St C 25.61 Aero 50 VCMo 125 VCV 130 normal geglüht 284-88 > 34 > 26 304-22 gut schweißbar schweißbar schweißbar schweißbar
Schweißteile geringer Festigkeit 1’00 1110'2 normal geglüht geglüht 42 424-50 50+60 > 501) > 28 224-27 204-24 164-19
Schweißteile mittlerer Festigkeit 1110.4 1263.1 vergütet geglüht schweißbar gut schweißbar
Schweißteile höherer Festigkeit Auf mehr als 90 kg/mm2 vergütbare __ Schweißteile 1265.3 zäh vergütet 704-90 > 16 gut schweißbar
1452.2 1604.2 geglüht > 60 >) 604-75 *) 104-18 > 18 gut schweißbar schweißbar
Teile mit hoher Festigkeit 1452.5 1604.5 VCMo 125 VCV 130 vergütet zähhart vergüt. 904-105 904-105 64-8 > 8 gut schweißbar schweißbar
Rohre Rohmiete 1030.1 St 84.13 weidi geglüht normal geglüht > 32 _ > 42 *) > 25 schweißbar
Schweißteile geringer Festigkeit Teile mittlerer Festigkeit _ 1111.2 1111.9 ~ St C 25.61 > 22 schweißbar schweißbar
~ St C 25.61 kalt verfestigt >50 >10
Schweißteile_höherer Festigkeit 1265.9 !) VCMo 125 VCV 130 normal geglüht 704-90 > 14 124-16 124-16 gut schweißbar
Auf mehr als 90 kg/mm2 vergütbare Sdiweißteile 1452.92) 1604.9 2) geglüht > 60 *) 604-75 *) gut schweißbar schweißbar gut schweißbar schweißbar gut schweißbar schweißbar
Teile mit hoher Festigkeit (Streben, Achsenrohre) 1452.5 !) 1604.5 2) 1452.62) 1604.62) VCMo 125 VCV 130 VCMo 125 VCV 130 vergütet zähhart vergüt, hart vergütet > 90 904-110 1104-130 1104-130 74-10 > 10 54-7 > 7
Stangen Sdiweißteile geringer Festigkeit 1100.2 1110.2 St C 16.61 St C 25.61 normal geglüht geglüht 42 424-50 > 28 224-27 > 16 schweißbar schweißbar
Sdiweißteile höherer Festigkeit 1265.3 — zäh vergütet 674-85 gut schweißbar
Auf mehr als 90 kg/mm2 vergütbare Sdiweißteile 1452.4 1604.2 VCMo 125 VCV 130 geglüht 604-75 ‘) > 60 *) 144-18 204-24* > 8 > 12 84-12 > H > H > 10 > 7 gut schweißbar schweißbar
Dreh teile 1110.4 1110.7 St C 25.61 St C 25.61 vergütet kalt verfestigt 504-60 > 60 schweißbar schweißbar
Drehteile mit hoher Festigkeit 1310.4 1452.5 1604.5 1310.5 1310.6 1604.6 VCMo 125 VCV 130 VCV 130 vergütet zähhart vergüt. • hart vergütet 904-105 904-105 904-110 1004-115 1104-125 1104-130 gut schweißbar schweißbar schweißbar
Bolzen und Budisen 1471.1 1471.4 geglüht weidi vergütet < 80 804-100 104-14 sehr harte Oberfläche nach dem Nitrieren
Drähte Drahtseile, Spannlitze 1180.9 — patent, gezogen ~ 160 .—
Spanndraht, Sicherungsnadeln, Federn 1181.8 ~ 200 —
Bindedraht 1012.1 1011.0 — weidi geglüht > 30 —r-
Sdiweißdraht Autogen.-Sdiweißdraht f. 1452 bzw. 1604 G 34 ohne Nachbeh. 34 — gut schweißbar
1453.0 1604.0 VCV 130 geglüht — — gut schweißbar schweißbar
*) auch in geschweißtem Zustand a) nur ab 12 mm Außendurchmesser
Übersicht über die im Segelflugzcugbau verwendeten Miegwerkstoiie
Werkstoff Halbzeug Verwendung Fliegwerkstoff-Kennzahl Markenbezeichnung Zustand Zugfestigkeit (kg/mm2) Bruchdehnung (’/o) Besondere Eigenschaften
Bleche für Treib- und Drüdcteile ohne Beanspruchung 3000.1 Rein-Aluminium 99,5’/» geglüht 7 30 beim Treiben zwischenglühen gut schweißbar
Alumi-nium Konstruktionsteile ohne Beanspruchg. 3000.7 halbhart 10 6 gut schweißbar
Rohre Rohrniete 3000.7
Stg., Draht. Drehteile, Niete 3000.7
Dural Bleche Rohre Stg., Dräht. Beschläge, Bleche bis 20 mm Dicke 3115.4 681 B ausgehärtet 40 15 nicht schweißbar
Beschläge, Bleche bis 6 mm Didce 3115.5 ausgeh. u. nachg. ausgehärtet ausgeh. u. nachg. 42 15
Beschläge, Bleche bis 3 mm Didce Beschläge, Bleche bis 3 mm Didce 8116.4 3116.5 681 B plattiert 38 39 15 14
Beschläge 3115.5 681 B ausgeh. u. nachg. 42 14 10
Drehteile, Niete 3115.4 gepreßt 42 Niete v. d. Verarbeit, glühen
Silumin Gußteile Steuerteile in Sandguß 3205.4 Silumin Gamma ausgehärtet 204-30 > 0,5 schweißbar
Hydro-nalium Bleche Profile Rohre Beschläge 3810.2 Hy 7 Hy 9 geglüht und nachgerichtet 31 36 35 39_ _ 3’1 35 10 15 10 gut schweißbar erhöhter Korrosionswiderstand
Beschläge 3815.2
Beschläge Bleche bis 10 mm Dicke Beschläge, Bleche bis 10 mm Dicke Beschläge, geschweißt Fachwerke Beschläge _3310.7 _ 3315.7 3310.2 3310.7 Ily 7 kaltverfestigt gegl. u. nachger. kaltverfestigt
Hy 9 _ Hy 1 — Hy 7 _ 10 10* _ 10 15 10
Beschläge, geschweißte Fachwerke Beschläge 3315.2 3315.7 Hy 9 Hy 9 _ geglüht kaltverfestigt 36 39
Elektron Bleche Profile Rohre Beschläge Beschläge Beschläge, geschweißte Fachwerke 3501.2 AM 503 geglüht und nadigerichtet ohn. Nadibchdlg 19 5 schweißbar
3510.2_ 8501.2 AZM AM 503 28 19 10 5 schlecht schweißbar schweißbar
Beschläge, geschweißte Fachwerke 3510.2 AZM 28 10 schlecht schweißbar
Stangen Drähte Drehteile, Niete _ 3501.2 3510.2 AM 503 19 5 schweißbar
Drehteile, Niete AZM 28 10 schlecht schweißbar schweißbar
Gußteile Steuerteile in Sandguß 3506.0 AZF 10 1.5
4. Die Passungen
Unter Passung versteht man die Maßhaltigkeit und Genauigkeit eines Bauteils, wobei man allerdings nur in den Fällen von Passung redet, bei denen cs auf Genauigkeit von Bruchteilen eines Millimeters ankommt. Werkstücke mit Passung sind z. B. im Scgclflug-zcugbau die Bolzen für den Anschluß der Flügel und des Leitwerks.
Es gibt keine absolute Genauigkeit; eine Abweichung von dem verlangten Maß ist immer vorhanden und wenn sie auch noch so klein ist. Man achtet darauf, daß die Abweichung nicht zu groß ist und setzt ihr daher Grenzen, die nicht überschritten werden dürfen. Die Maßabweichung, die sich in diesen Grenzen hält und die deshalb „geduldet“ wird, nennt man ,To 1 e r a n z“ (lat : tolcrare = dulden). Je kleiner das Maß ist. je kleiner z. B. der Durchmesser eines Bolzens ist, desto enger sind die Grenzen für die Abweichung nach oben und unten gesetzt, desto kleiner ist also die Toleranz. Aber noch ein weiterer Umstand ist für die Größe der Toleranz maßgebend, nämlich der Grad der Maßgenauigkeit. Es ist klar, daß man nicht für alle Teile hohe Maßgenauigkeit verlangen kann; denn je mehr man in dieser Beziehung verlangt, desto teuerer wird der Bauteil, und das wäre Verschwendung bei solchen Teilen, bei denen es gar nicht auf so hohe Genauigkeit ankommt. Aus diesem Grunde ist die Größe der Toleranz auch von dem Gütegrad der Passung abhängig. Man unterscheidet deshalb: Edel-, Fein-, Schlicht- und Grobpassung. Gröbere Passung bedeutet größere Toleranz.
Schließlich ist noch zu berücksichtigen, welcher Maßunterschied (Spiel) zwischen Bolzen und Bohrung gewünscht wird, das heißt, ob der Bolzen mehr oder weniger lose in der Bohrung „sitzen“ soll. Man bezeichnet das als „S i t z“. Es gibt Preß-, Gleit- und Laufsitz, sowie eine Reihe dazwischen liegende Abstufungen, z. B. Festsitz, Haftsitz, Schicbesitz, enger Laufsitz usw. Beim Preßsitz liegen die Toleranzen so, daß der Bolzen immer etwas größeren Durchmesser hat als die Bohrung. Wenn die Bohrung also das größte zulässige Maß hat und der Bolzen das kleinste, so ist sein Durchmesser immer noch größer als der der Bohrung. Der Bolzen muß daher immer in die Bohrung hincingepreßt werden. Beim Laufsitz ist cs umgekehrt; auch im ungünstigen Fall (Bohrung hat Kleinstmaß, Bolzen Größtmaß) ist immer noch ein geringes Spiel vorhanden. Der Bolzen läßt sich leicht in der Bohrung drehen. Ein Mittelding ist der Gleitsitz. Hierbei liegt das Spiel zwischen Ü und einem Betrag, der kleiner ist als beim Laufsitz. Der Gleitsitz ist für uns am wichtigsten; denn er kommt gerade für unsere Anschlußbolzen in Frage. Sie sollen weder so stramm gehen, daß man sie mit dem Hammer in die Bohrung treiben muß. noch sollen sie sich so leicht in der Bohrung bewegen lassen, wie z. B. eine Welle in ihrem Lager läuft (Laufsitz); denn dann würden sie zu großes Spiel haben und klappern. Richtig ist es, wenn sie sich zwar von Hand, aber doch mit einigem Reibungswiderstand hineindrücken lassen.
Zusammenfassend sollen die verschiedenen Begriffe noch einmal wiederholt werden: Passung = Maßgenauigkeit (die verschiedenen Gütegrade sind: Edel-, Fein-, Schlicht-und Grobpassung).
Sitz = Maßunterschied zwischen Bolzen und Bohrung (Spiel).
Toleranz = zulässige Maßabweichung (ergibt sich durch Angabe der Grenzen: Über- und Untermaß). Diese Grenzen sind abhängig von dem Maß (Durchmesserbereich), dem Gütegrad der Passung und dem Sitz.
Die Grenzen für die Maßabweichungen, sowie die Bezeichnungen für die verschiedenen Passungen und Sitze sind in den DIN-Normen festgelcgt und ferner in den ISA-Pas-Qungcn. Dieses letztere Passungssystem kommt für uns in Frage Es hat internationale Gültigkeit und wird deshalb immer mehr eingeführt.
Es würde zu weit führen, auf die in beiden Systemen vorkommenden Begriffe der ..Einheitswelle“ und der „Einheitsbohrung“ genau einzugehen. Wir wollen uns nur kurz merken:
Bei der E i n h e i t s w e 11 c bleibt der Durchmesser der Welle (oder Bolzen) unveränderlich. Der geforderte Sitz wird durch größeren, gleichen oder kleineren Durchmesser der zugehörigen Bohrung erreidit.
Bei der Einheitsbohrung ist es umgekehrt. Die Bohrung ist unveränderlich, die verschiedenen Sitze erhält man dadurch, daß man den Durchmesser der Welle (Bolzen) ändert.
Im Segelflugzeugbau wird das System der Einheitsbohrung verwandt. Es hat den Vorteil, daß man für jeden Durchmesser nur einen Satz Reibahlen benötigt; denn die Bohrung kann immer gleich sein. Die verschiedenen Sitze erhält man, indem man die Bolzen, Wellen, Buchsen usw. verschieden stark macht, was auf der Drehbank ohne zusätzliches Werkzeug möglich ist.
Nach den ISA-Passungen werden in der Werkstattzeichnung alle Maße, für die der Konstrukteur einen bestimmten Sitz und einen bestimmten Gütegrad der Passung fordert, mit einer Kennzeichnung versehen, die hinter der Maßangabe eingetragen wird, z. B. „20 0 H 7“. Der Sitz wird durch einen Buchstaben angegeben, und zwar bei einer Bohrung immer durch einen großen Buchstaben, bei einem Bolzen immer durch einen kleinen. Der Gütegrad der Passung wird durch eine dahinter stehende Zahl gekennzeichnet. Nach dieser Kennzeichnung kann dann in der Werkstatt an Hand von Tabellen das zulässige Über- und Untermaß festgestellt werden. Die wichtigsten Sitze werden durch folgende Buchstaben angegeben:
Preßsitz Gleitsitz Laufsitz
Bei Bohrungen P H F
Bei Bolzen P h f
Die Kennziffer für den Gütegrad der Passung ist z. B. bei Gleitsitz:
Feinpassung Schlichtpassung Grobpassung
Bei Bohrungen 7 8 11
Bei Bolzen 6 8—9 11
Es wird immer derjenige Bauteil (Bolzen oder Bohrung) mit dem kennzeichnenden Buchstaben versehen, der zur Erzielung des gewünschten Sitzes ein Abmaß erhält, bei der Einheitswelle also die Bohrung und bei der Einheitsbohrung der Bolzen. Der unveränderte Teil erhält stets das Kennzeichen h bzw. H. Im Segelflugzeugbau, wo nach Einheitsboh
rung gearbeitet wird, erhält die Bohrung grundsätzlich den Buchstaben H (eine Ausnahme machen Augen, in die Gelenklager eingepreßt werden). Die Sitzangabe ist also gewöhnlich bei dem Bolzenmaß zu finden. Steht hier gleichfalls der Buchstabe h, so bedeutet das Gleitsitz; steht da p, so wird Preßsitz verlangt, bei f dagegen Laufsitz. Der im Flugzeugbau am meisten verkommende Gütegrad der Passung ist die Feinpassung. Das Beispiel Bild 160 zeigt einen Beschlag mit Bolzen. Es handelt sich hier um Gleitsitz bei Feinpassung. Man kann diesen Fall sowohl zur Einheitswelle, als auch zur Ein-
E b
Bild 160. Ansdilußbeschlag und Bolzen mit Gleitsitz bei Feinpassung
heitsbohrung rechnen, denn die Kennzeichnung ist bei Gleitsitz in beiden Fällen gleich. Bild 161 stellt einen Beschlag dar, in den eine Buchse eingepreßt ist. Die Kennzeichnung bedeutet Preßsitz bei Feinpassung. Es ist dies ein Fall von Einheitsbohrung, denn die Kennzeichnung des Sitzes steht bei der cingepreßten Buchse. Sie ist durch den Buchstaben p gegeben.
Gerade so wie für Bolzen und Bohrung (Rundpassung) kann die Passung auch für winklige Teile angewandt werden. Man braucht sich dazu nur das 0-Zeichen wegzu-denken.
Bild 161 Beschlag mit eingepreßter Budise, Preßsitz bei FeinpasSung
VI. Die Einzelteilherstellung
1. Bau von Rippen
Es gibt für Rippen verschiedene Arten der Bauausführung, deren Wahl sich nach der erforderlichen Festigkeit, dem Gewicht und den Kosten bei Neubau und Reparatur richtet. Nadi der Anordnung des Sperrholzes kann man zunächst zwei Bauarten unterscheiden, die Kastenrippe und die Doppel-T-Rippe. Bei der Kastenrippe ist das Sperrholz beiderseits der Leisten angcordnet,- während die Doppcl-T-Rippe doppelte Leisten und Sperrholz in der Mitte hat.
Ferner kann man jede dieser Bauarten wieder in zwei Gruppen cinteilen, nämlich in die Gruppe mit Auskreuzung durch Leisten und in die Gruppe ohne diese. Bei der ersten Gruppe wird der Querkraftverband durch Steg- und Diagonalleisten gebildet, die einmal durch Sperrholzecken (Bild 162a) und im anderen Fall durch durchgehende Sperrholzfahnen (Bild 162b) untereinander und mit den Rippengurten verbunden sind. Bei der zweiten Gruppe werden die Querkräfte nur durch die Sperrholzbeplankung (Bild 162c) bzw. durch Sperrholz-Zugbänder (Bild 162d) übertragen.
Kastenrippen sind bei Neuherstellung und Reparatur etwas billiger. Doppel-T-Rippen haben dafür geringeres Gewicht. Die Bauausführung der 1. Gruppe kommt für normale Rippen mit geringer Querkraftbelastung in Frage (Flügelrippcn). Eine Ausnahme machen Rippen mit sehr niedriger Bauhöhe (Leitwerksrippen), die oftmals nach Ausführung Bild 162 c leichter werden, sowie Rippen mit besonders großer Bauhöhe, die inan dann zweckmäßig nach Bild 162 d macht. Rippen mit hoher Querkraftbelastung werden nach Bild 162 c ausgeführt. Rippen nach Bild 162 b unterscheiden sich von solchen nach Bild 162a dadurch, daß sie an jeder Stelle des Profils eine größere Griffestigkeit haben. Bei Rippen ohne durchgehende Sperrholzfahne kann es leicht vorkommen, daß die Gurtleisten bei örtlicher Beanspruchung in der Mitte zwischen zwei Stegen einknideen.
Neuerdings werden Doppel-T-Rippen. besonders für Übungs- und Leistungssegelflugzeuge, immer mehr bevorzugt, und zwar für Flügclrippen nach Bild 162 b, für Leitwerksrippen nach Bild 162 c.
Die Rippen sind die formgebenden Bauglieder für den Flügel. Von der Sorgfalt, mit der sie hergestellt werden, hängt daher sehr viel für die Leistung des Flugzeugs ab. Mit der größten Genauigkeit muß also schon beim Aufzeichnen des Rippenumrisses (Profil) und der Holmdurchlässe vorgegangen werden. In den meisten Fällen bekommen wir vom Konstrukteur einen „Strakplan“ im Maßstab 1:1, von dem wir die Rippenform und Holmdurchlässe durchpausen können. Meistens zeichnet man die Rippenform direkt auf das Brett, auf dem die Rippe gebaut werden soll, indem man Kohlepapier (Schreibmaschine) unter den Strakplan legt und an den Umrissen mit einem zugespitzten Stüde Holz entlang fährt oder indem man sie einfadi durdioagelt. (Das ist weniger ratsam, weil dabei der Strakplan beschädigt wird.) Wenn von einer Rippensorte immer nur 2 Stück hergestellt werden sollen (verjüngte Flügel), empfiehlt es sich, die Rippe auf ein Stüde Transparent- oder ülpauspapier zu pausen. Man kann dann dieses Papier auf dem Brett festheften und es gleich als Unterlage benutzen, damit die Rippe beim Bau nicht am Brett festkleben kann.
H. Gruppe I. Gruppe
o Q
o 7—1? 7)J j Z >1 h m tUr/ J—\Ä /Tasten rippen
M
xXVj fey._ /V p»~~~-~\g/ gy/jY
M j \\\vn 1 M vH A X rvy E S Doppe/-T - Ripp en
Für die Nasenform der Rippe schneiden wir uns am besten aus Pappe oder dünnem Sperrholz eine kleine Schablone aus. um danach die Nase der fertig gebauten Rippe sorgfältig herausarbeiten zu können.
Ist kein Strakplan vorhanden, so müssen wir uns nach den angegebenen Maßen die Rippe selbst straken. Wir tragen alle Punkte auf. wie sie die Zeichnung angibt. Die Verbindung dieser Punkte führen wir mit einer Straklatte aus. Als solche können wir eine gerade gewachsene, gut biegsame 5X10-Leiste (gehobelt) verwenden, die mit Nägeln in der gewünschten Lage festgesetzt wird (Bild 163).
Bevor wir mit einem spitzen Bleistift den Umriß anzeichnen, überzeugen wir uns, ob dieser auch keine Unstetigkeiten oder gar Knicke aufweist, indem wir an der Straklatte „entlangpeilen“. Besondere Sorgfalt müssen wir dabei auf das vordere Drittel der Oberseite des Profils verwenden; denn Unstetigkcitsstcllen in diesem Bereich setzen die Flugleistungen ganz besonders herab.
Liegt der Umriß fest, so müssen noch die Holm- und Diagonaldurchlässe und die Auskreuzungen der Rippe eingezeichnet werden.
Es gibt mehrere Arten von Vorrichtungen für die R i pp e n h e r s t c 11 u n g. Die einfachste ist die Nagelschablone. Auf einem starken, glattgehobelten und ebenen Brett, auf dem die Rippenform aufgezeichnet, oder die Pause der Rippenform festgeheftet ist, werden die Umrisse durch kräftige Nägel festgelcgt, so daß die Rippenleisten zwischen die Nägel gelegt werden können (Bild 164). Den Nägeln werden die Köpfe ab-
Bild 164. Bau der Rippen in einer Nagelschablone
gezwickt und ihre Länge so gehalten, daß sie nicht über die Rippendidee hinausstehen (1 mm kürzer). Zunächst werden die G u r 11 e i s t e n eingelegt. Da diese an der Nase stark gekrümmt sind, ist es ratsam, sie vorzubiegen, besonders beim Rippenbau in der Nagelschablone. Die Nägel werden sonst durch die dem Biegen widerstrebenden Leisten verbogen. Zum Vorbiegen werden die vorderen Enden der Leisten kurze Zeit in heißes Wasser gesteckt und dann gebogen. Noch besser wirkt ein heißes Ofenrohr, um das sich Leisten in sehr scharfe Krümmungen ziehen lassen. Die nassen Leisten müssen in der Schablone erst trocknen, bevor sie verleimt werden, da nasses Holz schlecht leimt. Hat man viele Rippen gleidier Art, so kann man sich die Gurtleisten auch in einer Biegevorrichtung vorbiegen, wie es Bild 165 zeigt. Die zum Biegen der Leistenenden notwendige Krall liefern auf die Vorrichtung aufgesetzte Schraubzwingen (im Bild nicht dargestellt). Die Krümmung der Vorrichtung muß etwas stärker sein als die bei den Leisten ge-
Bilcl ]65. Vorrichtung zum Vorbiegen von Rippenleisten
Bild 166. Gurtleisten bei Rippenschwänzen abschrägen
wünschte, weil die Leisten sich wieder etwas gerade strecken, wenn sie nach dem Trocknen aus der Biegevorrichtung herausgenommen werden.
Um später am Flügel eine gleichmäßig verlaufende Hinterkante zu bekommen, und um diese gut mit den Rippen verleimen zu können, tun wir gut, die Rippen am Schwanzende erst nach der Fertigstellung genau auf Länge abzuschneiden. Die Gurte werden also so in die Schablone eingelegt, daß sie am Schwanzende 1—2 cm überstehen. Sie müssen deshalb am Ende etwas abgeschrägt werden, damit sich im Schwanztcil der Rippe kein unerwünschter S-Schlag bildet (Bild 166).
Nach den Gurten werden nun die senkrechten Stege und die Diagonalen genau cingcpaßt. Vorn wird der Nasenklotz eingesetzt, der meistens aus Fichtenholz hergestellt wird, weil es leichter ist als Kiefer. Der Nasenklotz hat zunächst noch nicht die endgültige Form der Profilnase; er ist vielmehr der Biegung der Gurtleisten angepaßt, die vorn, trotz Vorbiegen, aus der Rippen-umrißlinic herauslaufen (Bild 167). Jetzt schneiden wir uns die Sperrholz-
ecken zu und zwar so, wie sie in der Zeichnung angegeben sind. Dabei ist die Faserrichtung des Sperrholzes zu beachten. Wenn diese nicht angegeben ist, richten wir uns nach folgender Regel: Die Faserrichtung soll parallel zu den freien, nicht durch eine Leiste steif gehaltenen Kanten der Sperrholzecke liegen. Wo das nicht möglich ist (wenn zwei freie Kanten vorhanden sind, die im Winkel zueinander stehen), wird die Faserrichtung senkrecht zum Rippengurt gelegt (Bild 168).
Die Ecken können gern eine Kleinigkeit über die Gurte hinausstehen, da sie sich beim Pressen leicht etwas verschieben. Das überstehende Sperrholz ist später mit einem
scharfen Messer ohne große Mühe sauber beizuschneiden. Es empfiehlt sich, Ecken gleich in größeren Mengen zuzuschneiden, damit das Einlegen der Rippen in die Schablone flott vonstatten geht.
Die Nasen - und Schwanzteile sowie die eventuell vorhandenen Sperr holz-
fahnen müssen wir uns auf Sperrholz pausen und genau ausschneiden. Brauchen wir viele von derselben Form, so heften wir uns bis zu 20 Stück Sperrholz übereinander (zwei lange Nägel durchschlagen!). Auf das obere Stück ist vorher der Umriß genau aufgezeichnet worden, und nun wird danach der ganze Block mit Band- oder Stichsäge ausgesägt (Bild 169). Auf die äußere Form muß dabei besondere Sorgfalt gelegt werden,
damit die Rippengurte auch überall voll mit dem Sperrholz verleimen. Ein Überstehenlassen des Sperrholzes über die Rippengurte, wie bei Ecken, ist nicht möglich.
Wenn die Rippe fertig eingelegt ist, beginnen wir mit dem Verleimen. Bei Kasei'nvcr-
Bild 169. Im Block ansgesägte Sperrholzfahnen
Bild 170. Schablone für 2—4 Rippen
leimung werden alle Stege und Diagonalen der Reihe nach herausgenommen und an ihre Stirnseiten Leim angegeben, ebenso beim Nasenklotz. Und nun wird an die Sperrholzecken bzw. -fahnen Leim angegeben und diese werden sorgfältig auf die Leisten gelegt. Bei Doppel-T-Rippen kommt darauf die zweite Lage Leisten. Wenn wir Kastenrippen in einem Arbeitsgang fertigstellen wollen, müssen wir vor dem Verleimen alle Steg- und Diagonalleisten herausnehmen und die Gurtleisten in der Schablone etwas anheben, so daß die mit Leim versehenen Sperrholzecken daruntergeschoben werden können.
Bei der Verwendung eines Kunstharzleimes werden zunächst alle Sperrholzfahnen, Sperrholzecken usw. mit dem Härter gestrichen und zum Trocknen hingelegt. Auch an den Stellen, wo zwei Leisten Zusammenstößen, also miteinander verleimt werden müssen, oder wo Füllklötze einzuleimen sind, wird einseitig mit Härter gestrichen und gleichfalls zum Trocknen hingelegt. Während beim Sperrholz nur darauf zu achten ist, daß überall, wo Leimstellcn sind, auch Härter hinkommt, und während es dabei nichts schadet, wenn auch dort Härter hinkommt, wo er nicht benötigt wird, muß beim Härten der Leistenstöße und Füllklotz-Leimstellen sorgfältig gearbeitet werden. Dort gibt es nämlich Stellen, auf die später Leim angegeben wird. Diese dürfen vorher nicht mit Härter bekleckst werden. Wenn der Härter trocken ist. wird auf den Leisten und Klötzen an allen Leimstellen Leim angegeben. Nachdem dieser die vorgeschriebene Zeit angezogen hat, werden Spcrrholzteile, Leisten und Klötze in die Rippenscliablone eingelegt und sofort gepreßt.
Wenn die Rippe fertig eingelegt ist, erfolgt das Pressen. Dazu legen wir über das Ganze ein kräftiges, eben gehobeltes Brett. Der nötige Preßdruck wird durch Schraubzwingen erzielt.
Die Nagelschablone hat den Nachteil, daß sich darin nur eine Rippe zur Zeit bauen läßt. Versuchen wir zwei Stück auf einmal einzulegcn. so wird die obere ungenau, weil die Nägel sich etwas dabei verbiegen. Die Nagelschablone ist darum nur dann zu empfehlen, wenn wir nur immer eine Rippe von einer Sorte zu bauen haben (Reparatur) oder auch zwei Stück (verjüngter Flügel). Bei mehreren gleichen Rippen ist die Klotzschablone vorzuziehen.
Sie eignet sich für den Bau von bis zu vier Rippen gleichzeitig (Bild 170) und ist besonders für Schulgleiter-Rippen vorzuziehen. Um die Rippenaußenkante herum werden Klötze mit genau senkrechten Kanten geleimt. Diese Klötze setzt man am besten dahin,
wo Holm- oder Diagonaldurchlässe oder auch einfache Stegleistcn sitzen, damit die Gurte durch die Stegleisten gegen die Klötze gedrückt werden können. Bei den Holm-und Diagonaldurchlässen werden Brettchen, die genau die Breite und Höhe dieser Öffnungen haben, auf das Grundbrett der Schablone geleimt. Sic müssen ebenfalls genau senkrecht stehen. Wenn die Schablone fertig ist, wird sie gut geölt oder gefirnißt, damit die Rippen nicht durch den austretenden Leim an der Schablone lestleimen.
In diese Schablone werden zuerst (bei Kastenrippen) Sperrholzeckcn mit angegebenem Leim gelegt, darauf die vorgebogenen Gurtlcistcn und dann die Stege, Diagonalen und der Nasenfüllklotz. Stege und Diagonalen dürfen weder mit Gewalt eingepreßt werden, noch so lose sitzen, daß zwischen Gurtlcistcn und Schablonenklöizen Zwischenräume entstehen. Wenn alles richtig eingelegt ist. kommt wieder eine Lage Sperrholzecken. Dann folgt dasselbe für die nächste Rippe, bis wir die gewünschte Anzahl Rippen aufeinander liegen haben. Es darf an die Sperrholzecken nicht zu viel Leim angegeben werden, damit die Rippen nicht aneinander fcstleimen. Bei Doppel-1 -Rippen, die entsprechend eingelegt werden, ist die Gefahr, daß zwei in der Schablone aufeinander liegende Rippen durch beim Pressen austretenden Leim aneinander festkleben, bedeutend geringer.
Haben wir die gewünschte Anzahl Rippen eingelegt, so werden oben drauf Bretter als Beilagen gelegt, die genau zwischen die Klötze passen und auch an den Holm- und Diagonaldurchlässcn durchgeschnitten sind, so daß die dort auf dem Grundbrett festgeleimten Brettchen nicht mit bedeckt werden, weil sic ja hervorstchcn. Die nötige Pressung erreichen wir wieder durch Schraubzwingen (Bild 171 und 172).
Bild 171. Pressen der Rippen durch Beilagen und Zwingen
Bild 172.
Hat man sehr viele Rippen von der gleichen Form zu bauen, so lohnt es sich, einen Rippenkasten herzustellen, in welchem bis zu 8 Rippen in einem Gang hergestellt werden können. So viele Rippen in einem Gang können nur von geübten und eingearbeiteten Leuten gebaut werden (für Anfänger nicht zu empfehlen). Der Kasten ähnelt im Aufbau sehr der Klotzschablone, nur daß die Brettchen für die Holm- und Diagonaldurchlässe herausnehmbar sind. Durch Zapfen sind diese Brettchen unten im Boden und oben an den Klötzen in ihrer Lage gehalten. Das Herausnehmen der Brettchen ist für das Leeren der Schablone nach der Fertigstellung der Rippen nötig.
Ein derartiger Rippenkasten muß mit größter Sorgfalt hergestellt werden. Alle Klotzinnenkanten müssen genau senkrecht auf dem starken Grundbrett stehen.
Die Brettchen für die Durchlässe müssen senkrecht stehen und die Zapfen gut eingepaßt werden (Bild 178). In einer unsauber ausgeführten Schablone hat die untere Rippe eine ganz andere Form als die oberste.
Bild 174 zeigt einen Rippenkasten für etwa 8 Rippen mit vorbereiteten Sperrholzecken und Leisten. Die Gurte sind auf der Schablone vorgebogen worden. Das Einlegen der Ecken und Leisten wird am besten von zwei Männern vorgenommen; es muß schnell gehen, da sonst der Leim der untersten Rippe schon zu sehr erhärtet ist, wenn die letzte Rippe eingelegt wird. Das ist besonders bei Verleimung mit Klemmleim zu beachten. Deshalb bei Klemmleim nur 4 oder höchstens 6 Rippen einlegen. Der Kasten wird nur so weit gefüllt, daß die Beilagen zum Pressen noch an den Klötzen Führung haben. Die
Beilagen müssen genau passen, um überall gut aufzuliegen. Auch hier wenig Leim angeben. Der Kasten kann erst nach etwa 6 Stunden entleert werden.
Fertig verleimte Rippen müssen nach der Rippenzeichnung genau verputzt und auf genaue Form gebracht werden (abhobeln bzw. beileimen von dünnen Leisten). Bei Flügeln mit Torsionsnase müssen sie besonders im Bereich der Nase genau stimmen, weil sie sich sonst beim fertig zusammengebauten Flügel nicht richtig ausrichten lassen.
Bild 174. Rippenkasten mit vorgeriditeten Ecken und Leisten
Auch die Holmdurchlässe müssen gut zur Holmstärke passen. Besonders schwierig ist das bei pfeilförmigen oder stark verjüngten Flügeln, bei denen beide oder auch nur ein Holm im schrägen Winkel (nicht senkrecht) durch die Rippen laufen. In diesem Fall muß der Durchlaß nach dem Verleimen der Rippe schräg gefeilt werden. Wir werden an einer solchen Rippe immer die Feststellung machen, daß der Holmdurdilaß, der in
Teil des Flügels
Ausarbeitung der Rippendurdilässe bei Pfeilflügeln
Bild 175.
Bild T?t>. Beiputzen der Rippen
Bild. 17/. l)ur<h Leisten überbrückter Holni-duichlaß bei 1 lohnen mit voller Profithölie
der Rippenzeichnung angegeben ist, kleiner ist als die Holinbreite an der betreffenden Stelle. Und das ist so richtig. Woher das kommt, wollen wir uns selbst überlegen. Zu diesem Zweck zeichnen wir uns die in Bild 175 dargestellte Zeichnung auf ein Stück Sperrholz auf, indem wir Holm- und Rippenbreite, sowie die Schmiege genau auftragen, wie es dem Flugzeug, das wir bauen, entspricht. Die Maße a und b geben uns dann die Entfernung der Stegleisten von der im Strakplan cingczeichneten Linie ..Mitte Holm“. Je breiter die Rippenleisten sind, desto kleiner wird das Maß b. Der Holmdurchlaß wird also, senkrecht zur Rippe gesehen, schmaler, als der Holm breit ist. Bevor die Rippen auf den Holm geschoben werden können, müssen die Durchlässe schräg gefeilt werden. Wir können auf diese Weise die Durchlässe genau passend bekommen, ohne daß wir irgendwo auf die Stcgleisten etwas aufleimen müssen. Um dieses Schrägfeilen möglichst genau zu machen, stellen wir uns eine kleine Schmiege her, die wir aus zwei Leisten zusammcnleimen. Zu beachten ist, daß an den Stegleisten von der einen Kante nichts weggefeilt werden darf, wie das aus Bild 175 auch zu ersehen ist.
Jetzt ist an den Rippen noch die Einklinkung für die Nasenl eiste anzu zeichnen und sauber auszusdineiden. Genau arbeiten, damit bei der spateren Montage die Nasenleiste nicht in Wellenlinie läuft!
Haben wir viele Rippen von gleicher Form, so schieben wir diese auf zwei kurze Holm stücke, die in den Holmdurchlässen aul Höhe und Dicke gut passend sitzen müssen (Bild 176). Mit Hobel und Raspel werden nun alle Rippen gleichzeitig bearbeitet, und die Einklinkung für die Nasenleiste auch zugleich vorgenommen. Das ist auch bei pfeilförmigen Flügeln möglich, wenn die Rippen gleich sind. Natürlich müssen dann die Holmdurchlässe bereits schräggefeilt sein. Bild 176 zeigt außerdem einen verstellbaren Hobel, mit dem gebogene Flächen gut bearbeitet werden können.
Um die größtmögliche Holmhöhe zu erreichen, wird der Holm oft bis an Oberkante-Rippe geführt. Beim Zusammenbau müßten jetzt also Rippenvorder- und -hinterteil getrennt an den Holm angebracht werden. Dieses ist jedodi wegen der Erhaltung der Profilform schwierig. Es kann leidet vorkommen, daß das Zusammensetzen nicht so genau wird, daß wirklich die gewünsditc Profilform erreicht wird. Um ein Aufschieben
itif den Holm wie bei einer ungetrennten Rippe zu ermöglichen, leimt man oben und ten über den Holmdurchlaß Leisten (Bild 17 7) und klingt dann erst den Rippengurt ni Holmdurchlaß sorgfältig aus.
Wenn mit der nötigen Sorgfalt gearbeitet wird, kann man auch die Rippennasen und tiwänze getrennt herstcllen und sie in einer Schablone oder beim Auflegen auf die Rippenzcichnung (Strakplan) überbrücken. Dabei weicht die Bauart der Rippenjchwänze 1(;, z von der sonst üblichen ab; wir ersparen uns lediglich das Vorbiegen der Gurte.
i keine so großen Biegungen vorhanden sind. Die größeren Ungenauigkeiten entstehen imcr im Nasenteil, weil die Beschaffenheit der Gurte unterschiedlich ist und der eine , h nach dem Vorbiegen mehr aufbiegt als der andere. Abhilfe schafft hier nur ein । ine liierter Gurt. Da aber Einzelvcrleimung von gebogenen Gurten eine sehr .tngwicrige Arbeit ist und auch keine genügende Genauigkeit untereinander garantiert, i man dazu übergegangen, die Gurte im Block in einer Schablone zu verleimen und dann die einzelnen Gurte scheibenartig mit der Kreissäge vom Block zu trennen.
Man verleimt den Gurtblock aus Kiefernfurnier in einer Schablone unter gleichzeitiger Beigabe einer Auffütterung an der Nase, wodurch später das Finlcimcn der Nasen klötzc erspart wird.
Mit Rücksicht auf die starke Biegung an der Nase darf das Furnier nicht dicker als mm sein. Wir kaufen es am besten fertig, denn seine Herstellung dürfte einige Schwierigkeiten machen, da wir 2-min-Brettcr nicht in der Maschine hobeln können. Wenn cs aber nötig ist, läßt sich auch hierfür eine Möglichkeit finden. Wir schneiden uns .iiif der Kreissäge einzelne Lamellen herunter, die noch etwas stärker sind, als sie für Verleimung gebraucht werden. Dann nehmen wir ein stärkeres Brett, das uns beim
Bild 17S.
Bild ISO. Die Rippengcnte werden auf der l'räse oder Kreissäge abgetrennl
Verleimen von Rippengurten im BIoA
Hobeln in der Maschine als Beilage dient und leimen hierauf einen Bogen feinen Sandpapiers. um ein Verschieben zwischen Beilage und Furnier zu vermeiden.
Danach können wir unter Verwendung dieser Beilage unsere Furniere glatt hobeln. Bei der Einstellung der Maschine ist jedoch darauf zu achten, daß kein zu starker Span eingestellt wird und wir nicht auf das Sandpapier stoßen. Die einzelnen Furniere werden dann in heißes Wasser gesteckt und danach gebogen. Hierbei müssen wir aufpassen, daß immer die nötige Anzahl Schichten gleichzeitig vorgebogen werden, da die Innenschichten kleineren Biegeradius haben als die äußeren. Nach dem Trocknen wird Leim angegeben, der Nascnklotz beigclcimt und in der Schablone nach Bild 178 und 179 gepreßt.
Wenn der Leim gut trocken ist, können wir den Block in einzelne Nasengurtc zerschneiden, wie Bild 180 zeigt.
Danach schneiden wir im Block die nötige Anzahl Sperrholzfahnen aus und beginnen mit dem Zusammenbau der Rippen in bekannter Weise.
Die fertig beputzten Rippennasen und Sdiwänze werden dann durch 5X10-Leistcn überbrückt und danach nochmals gemeinsam nachgeputzt. Ausklinkung für die Nasen-leiste nicht vergessen! Diese wird im Block genauer ausgeklinkt als einzeln.
2. Bau von Holmen
Bevor wir an den Bau der Holme gehen, wollen wir uns über die auftretenden Kräfte klar werden. Handelt es sich um einen freitragenden Flügel, so wird sich der Holm, wenn das Flugzeug abgefangen wird, von der Flügclwurzel beginnend, stetig nach oben durchbiegen. Im Obergurt des Holmes erhalten wir also Druck, im Untergurt Zug.
Wenn wir uns den in Bild 181 dargestellten gebogenen Holm ansehen, wird uns klar werden, daß Biegung stets auch Längenänderungen im Holm erzeugt, und zwar auf der Druckseite eine Verkürzung, auf der Zugseite eine Verlängerung. Die Längenänderung ist um so größer, je stärker der Holm durch die Belastung gekrümmt (gebogen) wird.
Ferner ist sie in denjenigen Fasern am größten, die am weitesten von der Mittellinie des Holmes entfernt sind, also an der Oberkante und an der Unterkante des Holmes liegen. Bei unserem angenommenen Beispiel (nach oben durchgebogener Holm) erfolgt an der Oberkante (Druckseite) eine Verkürzung des Materials und an der Unterkante (Zugseite) eine Verlängerung. Nadi der Mitte des Holmes zu nehmen die Längenänderungen allmählich (geradlinig) ab. In der Holmmitte gibt es daher einen Bereidi, wo weder eine Verlängerung noch eine Verkürzung des Materials feststellbar ist. Hier bleibt also die alte Länge, die der Holm ohne Belastung hatte, erhalten. In jedem Quersdinitt des Holmes ist dieser Bereich vorhanden. Die Verbindungslinie all dieser Stellen, in denen keine Längenänderung auftritt, heißt neutrale Achse.
Es wird einleuditen, daß dort, wo die größten Längenänderungen auftreten, auch die größten Längskräftc wirksam sind. Würden wir allein nach diesen Erkenntnissen einen Holm dimensionieren, so müßte er im Querschnitt (bei massivem Querschnitt) die Form von zwei übereinander stehenden Dreiecken haben, die sich mit einer Ecke in der Mitte berühren. Daß dies nicht geht, weil außer den oben beschriebenen Längskräften noch
andere und anders gerichtete Kräfte im gebogenen Holm auftreten, können wir erkennen, wenn wir uns die in einem gebogenen Holm wirksamen Kräfte genauer ansehen. Zu diesem Zweck wollen wir einen Gitterholm (Bild 182) betrachten.
Wir stellen uns vor. wir hätten den Holm fertig zugeschnitten und ihn auf dem Tisch lose zusammengelegt, also ohne daß die einzelnen Teile (Gurte, senkrechte Stegleisten und Diagonalleisten) miteinander verleimt sind. Wir denken uns nun den Holm an der
Flügelwurzel fest eingespannt und am anderen Ende nach oben durchgebogen (Bild 182). Dann zeigt sich, daß sich die einzelnen Felder, welche durch die senkrechten Stege gebildet werden, verecken (aus Rechtecken werden Rhomboi’de). Würden wir die senkrechten Stege herausnehmen, so würden sich die beiden Gurte mit Gewalt gegeneinander legen. Die Stege, die dies verhindern, haben also im gebogenen Holm eine bestimmte Druckkraft aufzunehmen, die quer zum Holm gerichtet ist. Diese Kraft heißt Querkraft. Bei Holmen mit Sperrholzbeplankung wird die Querkraft nicht nur von den Steglcistcn, sondern auch vom Sperrholz mit übertragen.
Wir haben vorher gesehen, daß sich die einzelnen Felder, die durch die Stegleisten gebildet werden, verecken. Hierbei nähern sich, wie in Bild 182 gezeigt, in jedem Feld zwei einander diagonal gegenüberliegende Ecken, während sich die beiden anderen Fcldecken voneinander entfernen. Dies kann aber nur dann eintreten, wenn sich Obergurt und Untergurt des Holmes gegeneinander verschieben. Man nennt die Kraft, die im gebogenen Holm eine solche Verschiebung der beiden Gurte gegeneinander erzeugt, Schubkraft oder kurz Schub. Beim Gitterholm haben die Diagonalleisten die Aufgabe, diese Kraft aufzunchmen und dadurch der Verschiebung der Gurte entgegenzuwirken. Beim Vollwandholm dient die Sperrholzwand zur Aufnahme der Schubkraft. Diese erzeugt auch hier diagonal gerichtete Spannungen im Sperrholz. In Bild 182 sind die aus der Schubkraft resultierenden diagonalen Kräfte eingezeichnet, desgleichen die senkrechten Kräfte, die in den senkrechten Stegen wirksam werden und aus der Querkraft entstehen, sowie die Längskräfte in den Gurten.
Die Kenntnis dieser verschiedenen, durch die Biegung hervorgerufenen Kräfte (Längskräfte, Querkräfte und Schubkräfte) gibt uns die Möglichkeit, zu erkennen, auf was es beim Holmbau ankommt, bzw. was für die Festigkeit unseres Holmes nachteilig sein muß. Wir können daraus also lernen, was wir beim Holmbau erreichen und was wir vermeiden müssen.
Eine Gefahr für jeden hochbeanspruchten Bauteil, also auch für unseren Holm, ist
die Kerbwirkung. Man versteht darunter den nachteiligen Einfluß, den eine Kerbe, die sich in einem Bauteil an hoch beanspruchter Stelle befindet, auf diesen ausübt, indem sie seine Festigkeit vermindert.
Zum besseren Verständnis wollen wir den Vorgang an einem Holzstab mit quadratischem Querschnitt (z. B. Kiefernlciste 20X20), der auf Zug beansprucht wird, beobachten. Dieser Stab hält eine bestimmte Belastung aus, entsprechend der Qualität (Zugfestigkeit) des Holzes und der Größe der Querschnittsfläche. Kerben wir den Stab nun an, indem wir mit der Säge von der einen Seite aus einen Einschnitt machen (Bild 183),
Tragender
} Querschnitt an der Kerb stelle
Tragender Querschnitt des unverletzten Stabes
Bild 183. Eingekerbter Stab zur Untersuchung der Kerbwirkung
so muß die Tragfähigkeit des Stabes selbstverständlich kleiner werden, denn an der Kerbstelle ist ja ein Teil des tragenden Querschnitts durchschnitten, so daß er nicht mehr mitträgt. Prüfen wir dann die Tragfähigkeit des angekerbten Stabes durch einen Zerreißversuch nach, so werden wir überraschenderweise die Feststellung machen, daß sie um einen noch größeren Betrag abgenommen hat, als der Verminderung des tragenden Querschnitts entspricht. Geht der Einschnitt z. B. genau bis zur Mitte des Stabes (wie in Bild 183), so daß der tragende Querschnitt nur noch halb so groß ist, so nimmt die Tragfähigkeit nicht nur auf die Hälfte ab. sondern ist noch kleiner. Der Stab bricht an der Kerbstelle und hält dabei weniger Belastung aus, als wenn er überall den gleichen, auf die Hälfte verkleinerten Querschnitt hätte (Kiefernlciste 10X20, ohne Kerbe).
aushält als der andere. Er bricht an der Stelle, wo die Verstärkung endet, denn hier ist eine .,Kerbstelle“, weil hier der Querschnitt plötzlich größer wird.
Aus diesem Grunde dürfen Verstärkungen an hoch beanspruchten Bauteilen nie scharf und ohne Übergang enden, sondern sie müssen weich auslaufen, wie dies Bild 185 zeigt.
Bild 185. Verstärkung ohne Kerbwirkung
Dabei ist es gleichgültig, ob es sich um einen Zugstab, Knickstab oder einen Biegungsträger handelt.
Leider lassen sich Kerbstcllen nicht immer vermeiden. Bei Flügeln mit über den Holm durchgehenden Rippen z. B. sind solche an jeder Rippe vorhanden; denn die zwischen den Rippen aufgeleimten Auffülleisten sind ähnlich der in Bild 184 dargestcllten Vcr-stärkungsleiste. Es ist nicht möglich, sie weich auslaufen zu lassen.
Die Holme müssen innen gut gelüftet werden. Jeder geschlossene Holm, also Kastenholm, soll daher mit Entlüftungslöchern von 5 bis 8 mm 0 versehen sein. Die Lage der Löcher wird oft nicht angegeben, obwohl auch sie widitig ist. Wir überlegen uns deshalb folgendes:
Die Schubkräfte werden durch das Sperrholz aufgenommen. Im Mittelpunkt jeden Stegfeldes kreuzen sich die Schubspannungen, dort treten bei Überbeansprudiung Falten im Sperrholz auf. Dicht neben den Gurten oben und unten haben wir Druck oder Zug. Es bleibt als die am wenigsten beanspruchte Stelle nur noch die direkt neben den Stegen in Höhe der Neutralachse, und hierher setzen wir die Entlüftungslöcher.
Es gibt verschiedene Ausführungsarten für Holme. Für Schulgleiter, bei denen es mehr auf leichte Hcrstellungs- und Rcparaturmöglidikeitcn ankommt, als auf geringes Gewicht, wird zuweilen der einfache Brettholm verwendet (Bild 186).
Bild 184. Kerbwirkung durch unsachgemäße Verstärkung
Diesen Effekt, den wir Kerbwirkung nennen, können wir aber auch dort beobachten, wo keine Kerbe in Form eines Einsdinitts vorhanden ist, sondern nur eine plötzliche Qucrschnittsvcrändcrung. Wenn wir uns aus der gleichen Bohle zwei Stäbe von quadratischem Quersdinitt (z. B. 20X20) hcrstcllen und auf den einen davon eine bis zur halben Länge gehende und hier plötzlich endende Verstärkung leimen (Bild 184), so werden wir feststellen, daß der „verstärkteStab bei einem Zerreißversuch weniger
Bild 18G
Bild 188.
Eine Ausführung von geringerem Gewicht ist der Doppcl-T-Holm (Bild 187). Der obere und der untere Gurt bestehen je aus 2 Teilen, zwischen denen der Sperrholzsteg eingeleimt ist. Zur Verstärkung des Steges und gleichzeitig zur Verleimung der Rippen mit dem Holm werden in Rippenabstand senkrechte Stegleisten auf das Sperrholz geleimt.
Ebenso oft wie der Doppel-T-Holm wird aber auch der Kastenholm verwandt (Bild 188). Der obere und der untere Gurt sind in Rippenabstand durch Stegleisten verbunden. Der Holm ist beiderseits mit Sperrholz beplankt.
Für untergeordnete Holme, wie Leitwerks- und Leitwerkshilfsholme, wird der U-Holm bevorzugt, der wie ein Kastenholm, jedoch mit einseitiger Beplankung ausgeführt wird (Bild 189).
Die Holrngurte müssen, wie wir gesehen haben, infolge der Biegungsbeanspruchung im Holm große Zug- und Druckkräfte übertragen. Deshalb ist es nötig, sie sehr sorgfältig hcrzustellen. Dabei kommt es nicht nur auf allerbeste Holzqualität an, sondern auch auf sehr genaue Einhaltung der vorgeschriebenen Abmessungen. Die Gurtquerschnitte sind genau berechnet und in den Zeichnungen nicht stärker angegeben, als sie unbedingt sein müssen. Wir dürfen sie also nicht schwächer machen. Aber auch Übermaße sind oft von Nachteil, denn einmal bedeuten sie mehr Gewicht und ferner kann es passieren, daß wir große Schwierigkeiten beim Fliigelzusammenbau bekommen. Wenn der Holm z. B. nur um 1 bis 2 mm zu breit ist, ist es schwierig oder sogar unmöglidi. die Rippen auf den Holm aufzuschieben. Die Gurte müssen daher an allen Stellen genau mit der Schieblehre nachgemessen und nachgearbeitet werden. Über die Arbeits- und Abnahme-Toleranzen für Gurt- und Holmhöhen, sowie Holmbreiten siche das von der PfL herausgegebenc Blatt: ,. Vollholzquerschnitte“, Bestell-Nr. TB-016, das bei der PfL (Adresse: DVL-Prüfstelle für Luftfahrzeuge, München) zu beziehen ist. Die Gurte erst einige Tage trocknen lassen, bevor sie auf genaues Querschnittsmaß gebracht werden (Lcimfeuchtig-keit! Gefahr des Schwindens!)
Fiillklötze, die mit zur Aufnahme von Biegebeanspruchungen dienen, wie z. B. der Füllklotz am Flügelanschluß bei freitragenden und der am Strebenanschluß bei abgestrebten Flugzeugen, müssen ebenstf sorgfältig und von gleich gutem Holz hergestellt werden wie die Gurte.
Zur Herstellung der Holme (außer Brcttholm) brauchen wir eine H o 1 m s ch a b 1 o n e. Auf einem gerade abgerichteten, starken Grundbrett (für den Hauptholm mindestens
^0 mm stark) wird zunächst der Holm auf gezeichnet. Bei verjüngten Holmen sind die Holmmaße in der Zeichnung stets auf eine gerade Linie bezogen. Diese Gerade müssen wir uns zunächst auf dem Brett anreißen. Ein Lineal von ausreichender Genauigkeit und Länge besitzen wir nicht. Wir verfahren daher nach folgender Methode: An beiden Enden des Schablonenbretts, das völlig eben und ohne Verwindung auf den Böcken liegt, wird je ein kräftiger Nagel eingeschlagen, an dem wir einen Zwirnsfaden, stramm über das Brett gespannt, befestigen. Der Faden soll einige Millimeter über dem Brett liegen (nicht auf dem Brett aufliegen). In Abständen von etwa 1 m setzen wir nun vorsichtig einen Anschlagwinkel auf das Brett, so daß der senkrecht stehende Schenkel des Winkels den Faden gerade berührt, ohne ihn zur Seite zu drücken, und reißen mit einem spitzen Bleistift Hilfspunkte auf dem Brett an (Bild 190). Nach Entfernen des Fadens werden alle Punkte mit Hilfe eines kurzen Lineals verbunden.
Als nächstes tragen wir jetzt auf der Geraden die Rippenentfernungen ab. Zu diesem Zweck rechnen wir uns nach der Zeichnung die Entfernung jeder Rippe von der Holmwurzel aus und tragen diese mit Hilfe eines möglichst langen Maßstabs ab. Wir messen also jede Rippenentfernung von der Holmwurzel aus und erreichen so eine bedeutend größere Genauigkeit, als wenn wir die einzelnen Rippenabstände mit dem Maßstab aneinandersetzen würden.
Auf unsere Gerade ziehen wir nun an jeder Rippenentfernung eine Senkrechte und tragen darauf von der Geraden aus die in der Zeichnung angegebenen Maße bis Unterkante und bis Oberkante Holm ab. Verbinden wir schließlich von Rippe zu Rippe alle so erhaltenen Punkte für Unterkante, bzw. Oberkante Holm durch Blcistiftstriche miteinander, so erhalten wir den Holmumriß.
Schwieriger ist das Aufreißen des Holms, wenn ein starker Knick vorhanden ist. Ein Schabloncnbrett, das so breit ist, daß außer dem Holm auch noch die horizontale Bezugslinie Platz darauf findet, werden wir wohl kaum zur Verfügung haben. Darum müssen wir uns so helfen, wie dies Bild 191 zeigt. An dem eigentlichen Schablonenbrett wird eine H'dfslatte so befestigt, daß sie die Bezugslinie aufnehmen kann. Von dieser aus wird dann der Holmumriß in der oben beschriebenen Weise aufgerissen.
Um den Holmumriß herum werden auf das Grundbrett Leisten aufgenagelt. Bei den Flügelholmen, die eine beträchtliche Gurtbrcite haben, empfiehlt es sich, diese Leisten auch aufzuleimen, damit sie auf keinen Fall nachgeben können. Die Leisten sollen ein wenig niedriger sein, als die Gurte breit sind, so daß sich die roh zugeschnittene Sperrholz
beplankung ohne Behinderung durch die Schabloncnleisten aufleimen läßt (Bild 192). Zu niedrige Leisten sind nicht ratsam, weil dann die Gurte leicht schief in der Schablone liegen könnten.
Wenn die Schablone soweit fertig ist, kontrollieren wir noch einmal mit der Schieblehre, ob die Holmhöhen überall stimmen, und dann reißen wir uns die einzelnen Rippenmarken, die wir ja später auf dem fertigen Holm anzcichnen müssen, vom Grundbrett auf die Schablonen leisten.
Nach Fertigstellung der Schablone wird diese gut lackiert oder gefirnißt, damit die darin zu verleimenden Bauteile nicht festkleben können, und nun kann der eigentliche Holmbau beginnen.
Zunächst werden dieGurtezugeschnittenundgehobclt. Es empfiehlt sich, die Höhe der Gurte genau cinzuhallen, die Breite (Bild 193) aber 2—3 mm größer zu lassen, als in der Zeichnung angegeben. Beim Verputzen der in die Schablone cingepaßten und
miteinander verleimten Gurte, Stege und Füllklötze (vor dem Aufleimen der Beplankung) ist es unvermeidlich, daß eine Kleinigkeit von den Gurten abgehobelt wird. So kann man auf jeder Seite bearbeiten, ohne daß der Holm zu sdiwach wird. Dazu ist eine gute Rauhbank mit sdiarfem Messer unerläßlich. Um Gurte gerade zu hobeln, braucht man eine entsprechende Unterlage, die gut abgeriditet ist und eine Länge von 3 bis 4 m hat. Am besten nimmt man als Unterlage eine hochkant gestellte Bohle mit abgerichteter Oberkante. Gurte, die auf einer unebenen oder einer unter dem Druck der Rauhbank sidi durchbiegenden LTnterlage gehobelt werden, können niemals gleichmäßig werden. Da hilft auch die beste Rauhbank nichts.
Das Hobeln muß mit Sorgfalt und Aufmerksamkeit geschehen. Auf folgendes ist dabei zu achten:
Die in der Zeichnung angegebenen Querschnittsmaße der Gurte müssen an jeder Stelle genau stimmen.
Alle Seiten sollen eben sein (keine gewölbten Flädien).
Rauhbank genau gerade aufsetzen, damit die Quersdinitte überall rechtwinklige Ecken bekommen!
Kanten nicht brechen!
In den meisten Fällen wird es nicht möglich sein, Bohlen zu finden, aus denen wir die Gurte in einem Stück heraussdineiden können. Das ist auch nicht erforderlich. Wir können sic aus einzelnen Stücken zusammenschäften, bis die volle Gurtlänge erreicht ist. Über das Sdiäften siehe unter „Werkstoffverarbeitung; Verbindung von Leisten". Die Schäftsteilen sind, wenn sie sorgfältig ausgeführt wurden, nidit als schwadic Stellen zu betrachten. Es schadet also nichts, wenn mehrere in einer Gurtlänge vorhanden sind. Das bedeutet nur etwas mehr Arbeit. Auf keinen Fall darf aber eine evtl, vorhandene schlechte Stelle in
einer Leiste bleiben. Sie muß herausgesdinitten und die beiden guten Stücke wieder zusammengeschäftet werden. Als schlechtes Stück sind bei Leisten für Holme auch solche Stellen zu betrachten, an denen die Fasern nicht parallel zu den Kanten verlaufen, sondern seitlich aus der Leiste herauslaufen, wobei als zulässiges Höchstmaß ein Winkel von 1:20 anzusehen ist. Laufen die Fasern steiler auf die Kante zu. dann muß das Stück heraus-
geschnitten werden. Über sonstige Fehler im Holz siehe unter „Die Werkstoffe und ihre
Prüfung; Stammholz“ (Seite 60).
Zur Vergütung des Holzes werden die Holmgurte bei Leistungsmaschinen lamelliert, d. h. der Gurt besteht aus mehreren flachen Leisten, die aufeinander geleimt werden. (Bild 194). Über Vergüten von Holz siehe Seite 68.
Bei abgeknickten Holmen ist an der Knickstelle noch weiteres zu beachten. Die Schablonenleisten dürfen keinen scharfen Knick haben, sondern müssen so in einem Bogen herumgeführt werden, wie die Gurte liegen
Nur bei sehr schwachem Knick ist es möglich, die durchlaufenden Gurtleisten herumzubiegen. Wir müssen dabei sehr vorsichtig sein, damit wir die Leisten auf keinen Fall beschädigen. Bei zu starkem Knick müssen wir die Gurte an der Knickstelle lamellieren (Bild 195). Die in der Holmschablonc
Bild 194. Kastenholm mit lamellierten Gurten
vorher verleimten Bogen werden verputzt, in die Holmschablonc gepaßt und auf genaue Gurtabmessung gebracht. Dann können wir sie an die geraden Gurtkästen anschäften. Es empfiehlt sich bei der Herstellung der Gurtbogen, die Lamellen 5—10 mm breiter zu nehmen, als die Gurte sind, damit genügend Material zum Beiputzen vorhanden ist. Beträgt die Gurthöhe mehr als 20 mm. so gibt man auch in der Höhe etwa 3—5 mm zu. damit die Bogen gut in die Holmschablone eingepaßt werden können.
Das Einpassen der Füllklötze erfordert ebenfalls sehr sorgfältige Arbeit. Die Füllklötze sollen zweckmäßig 1—2 mm stärker sein, als die in der Zeichnung angegebene Gurtbreitc ist (zum Verputzen). Nur Holz von richtigem Feuchtigkeitsgehalt (12—14%) verwenden! Bei zu feuchtem Holz können die Klötze später beim Schwinden reißen. Größere Füllklötze sind zu lamellieren. Bild 196 zeigt verschiedene Arten von Füll— klötzcn.
Bild 19(i. Verschiedene Arten von Füllklötzen
Größere Füllklötze machen beim Einpassen meistens Schwierigkeiten. Darum helfen wir uns so, daß wir den Füllklotz in der Mitte teilen und jede Hälfte für sich cinpassen.
Danach wird der Klotz mittels flacher Keile stramm eingelcimt 'Bild 197' Dabei muß nch an die Keile Leim angegeben werden
Der Arbeitsvorgang beim Bau eines H <» I rn e « ist dgender.
Zuerst werden die Gurte in die 1 hdnischabloiu gelegt und dann die Stege und bull cingepaßt. Diese müssen ohne Luft an den Gurten anliegen Kanten gut senkrecht
Bild ' 1" stramm l'iiiptessen eines I CH olzes irr'leb l’jche- Keile
ibcln. damit der Füllklotz nicht so sitzt wie in Bild 198. Sind die Klotze richtig cinge >aßt. so werden sie herausgenommen und mit angegebenem Leim wieder eingesetzt. Durch kleine Schraubzwingen wird die erforderliche Pressung erzeugt. Bei langen Füll klotzen auch die Spitzen pressen (Bild 199)! Wenn die 1 eirnung getrocknet ist. werden beide Seiten des Holmes gut abgerichtel und auf.gerauht, und dann wird der Holm wieder in die Schablone gelegt.
Bild 198. Schlecht c.ngepaßter
1 iillklotz Die Kanten sind
nicht rechtwinklig Bild 199. Einlcimen eines tiilklotzes mit langen Spitzen
Wenn der Holm lamellierte Gurte hat. schneiden wir unser Holz für die Gurte so zu. daß die Jahresringe innerhalb der Lamellen stehen oder diagonal liegen 'Fischgrätenmuster' (Bild 194 und 48).
Die Lamelle, die aus dem besten Holz ist, legen wir dabei als oberste Lage des Obergurtes in die Holmschablone ein und leimen die übrigen Lamellen gegen diese. Mit Schraubzwingen pressen wir nun das Lamellcnpaket gegen die Schabloncnleiste. ähnlich wie in Bild 199 mit dem Füllklotz zu sehen ist. mit dem Unterschied, daß jetzt noch kein
Füllklotz vorhanden ist. Dadurch hat unser Gurt, nachdem er trocken geworden ist, gleich die richtige Form (Knickllügel). Die außenliegcnde Lamelle wird nicht mehr von außen bearbeitet, die Abflachung des Gurtes geschieht von innen her, so daß die Außenlamelle durchläuft und die Ausläufe der inneren Lamellen innen im Holm liegen. Der untere Gurt wird entsprechend hergestcllt. Auch hier kommt die Lamelle aus dem besten Holz direkt an die Schablonenleiste.
Die Faserrichtung der Holmbeplankung liegt immer entweder senkrecht zu den Gurten oder diagonal. Welche von diesen beiden Richtungen bei unserem Holm gewählt wird, ist aber keineswegs unserem Belieben überlassen, sondern wir müssen uns auch in dieser Hinsicht streng an die Zeichnung halten.
Beim Beplanken von Kastenholmen werden eine Reihe von Sperrholzstrcifen (etwas breiter als die Holmhöhe) miteinander verschaltet. Nach dem Trocknen der Schäftstellen wird dann die in der Schablone oben liegende Holmseite mit dem so gewonnenen durchgehenden Sperrholzstrcifen beplankt. Gut Leim angeben! Ohne Nagelleisten, nur mit Schraubzwingen pressen! Das Sperrholz kann auch stückweise aufgezogen werden. Es wird dann immer auf Stegen oder Klötzen mit dem folgenden Stück verschäftet. Bedingung ist nur. daß die Sdiäftungsunterlage genügend breit ist. Schmale Stege, wie sie normalerweise vorhanden sind, genügen nicht. Wir ersetzen sie durch breite Stege aus Pappelholz. Sie müssen so breit sein wie die Schäftung. Besser ist es aber, wenn wir das Sperrholz vor dem Auflcimen auf den Holm für sich zusammenschäften; denn dadurch vermeiden wir das zusätzliche Gewicht der Schäftungsunterlagen. Bei Sperrholzschäftungen für Holme werden beide Sperrholzteile scharf ausgeschäftet (nicht wie sonst einen Teil der letzten Schicht stehen lassen!). Die Schäftung darf nicht dicker sein als die Sperrholzplatte, weil sich sonst die Rippen nicht aufschieben lassen. Hat der Leim abgebunden, so wird der Holm aus der Schablone genommen und das Sperrholz beigeputzt. Bei geradem, symmetrischem Holm kann er zum Fertigbeplankcn umgekehrt in die Schablone gelegt werden. Bei geknickten Holmen wird die Beplankung der anderen Seite auf einem ebenen Brett vorgenommen. Das Beplanken der einen Seite ist aber unbedingt in der Schablone vorzunehmen, um ein Verziehen des Holmes zu verhindern.
Der Bau von Doppel-T-Holmen geht genau so vor sich wie der von Kasten-holmcn, nur müssen die Schablonenleisten so hoch sein, daß auch noch der zweite Gurt einen ausreichenden Anschlag findet, damit er nicht verrutscht, Außerdem wird der Sperrholzsteg nach dem Zusammenschäften so beschnitten, daß er genau in die Schablone paßt (kein Überstand an Oberkante und Unterkante des Holmes).
Bei unsymmetrischen U-Holmen aufpassen, daß man für ein Flugzeug einen linken und einen rechten Holm baut!
Da auf der Schablone für die Anbringung der Stege Rippenabstände und sonstige Maßlinien angezeichnet wurden, ist es praktisch, diese gleich auf den fertigen Holm überzureißen. Sind Vorder- und Flinterholm gleich, so legt man zum Anreißen alle 4 Holme aufeinander und zeichnet alle gleichzeitig an.
3. Ruderhebel
Die Quer-, Höhen- und Seitenruder werden oft durch Hebel aus Holz betätigt. Die Herstellung dieser Hebel muß sorgfältig vorgenommen werden, da der Bruch eines solchen katastrophale Folgen nach sich ziehen kann. Holzhebel in Stärken, wie es die Zeichnung angibt, werden aus Esche hergestcllt, beiderseitig mit Sperrholz beplankt. Die Holzfaser muß quer zur Zugrichtung der Steuerseile liegen (Bild 200). Die Außenfaser der Sperrholzbeplankung läuft in gleicher Richtung wie der Seilzug. Die Jahresringe im Hebel sollen parallel zu der Spcrrholzbeplankung liegen. Um eine gute Leimung zu erreidicn, sind die Leimflächen des Eschenhcbels aufzurauhen.
In die Hebclenden, in die das Steuerseil oder der Beschlag für den Seilanschluß eingehängt wird, muß ein Kupfer- oder Aluminiumrohrniet eingesetzt werden. Das Rohr wird m das vorgebohrte Loch gesteckt, Unterlegscheiben, deren Bohrung der Stärke des Rohres entspricht, werden darübergelegt und mit dem in Bild 201 dargestcllten Dorn, den man
Bild 200. Ruderhebel
sich selbst anfertigen kann, umgenietet. Vor dem Umnieten sieht das Rohr oben und unten zirka 3- 4 mm aus der Unterlegscheibe heraus Die Scheiben müssen unbedingt heigelegt werden, damit beim Einnieten der Hebel nicht gesprengt wird.
Bei unsymmetrischen Hebeln Ober- und Unterseite zeichnen! Vertauschte Seiten bringen Seilspannungen bei der Ruderbetätigung.
4. Randbogen und Hinterkanten
Oft kommt es vor, daß aus Leisten Bogen mit sehr starker Krümmung hcrgestellt werden müssen, so daß das Biegen einer einzelnen Leiste nicht möglich ist. Man verleimt dann mehrere dünne Leisten, audi Lamellen genannt, die in einer Klotz- oder Nagelsdiablone gebogen und verleimt werden. Bild 202 zeigt das Pressen der Leisten mit Schraubzwingen in einer Nagelsdiablone.
Bei starken Bogen, die hohe Prcßdrücke verlangen, kommt man ohne Sdiraubzwingcn
Bild 202. Verleimen der Leisten in der Nagelsdiablone
nicht aus. Handelt es sich dagegen um schwächere, so ist die in Bild 74 dargestellte Fixklemme sehr zu empfehlen.
Sind Leisten nicht nur in einer Ebene gebogen, sondern verlaufen sie räumlich (Rumpfnase oder ähnliches), so wird auf einem ebenen Brett erst der Bogen in der Aufsicht gezeichnet und in gewissen Abständen werden Klötze gesetzt, die so hoch sein müssen, wie die Leiste aus der Ebene her ausläuft.
Ist die Biegung aus der Ebene heraus sehr groß, so verleimt man den Bogen erst in einer Ebene, schneidet ihn wieder in einzelne Lamellen und zieht ihn dann nach der anderen Richtung herum (Bild 203).
Das räumliche Biegen hat den Nachteil, daß man seine Vorrichtung sehr genau rnadien muß und damit viel Zeit verliert. Ein Pressen gegen die Vorrichtung wäre dabei nach Lage der Schnitte erwünscht, ist aber nicht ohne weiteres möglich. Zweckmäßig teilt man dann soldie Bogen und schäftet sie an Stellen, die nur in einer Richtung gebogen sind.
Hinterkanten bilden den hinteren Abschluß von Flügeln oder Rudern, um die der Stoff geleimt wird. Der durch das Cellonieren stramm gewordene Stoff zieht ungünstig gebaute Hinterkanten, die nicht genügend biegesteif sind, krumm. Durch das Einsetzen einer Sperrholzfahne wird dieses wirksam verhindert (Bild 204). Wenn beispielsweise der Querschnitt einer Hinterkante 10X10 mm ist, leimt man zwei Leisten von 5X10 mm auf jede Seite der Fahne (Bild 205).
Welche Faserrichtung für die Sperrholzfahne richtig ist, können wir uns leicht überlegen, wenn wir uns über den Zweck und die Beanspruchung der Fahne klar geworden sind.
Eine Sperrholzfahne in einer Leiste hat den Zweck, das Widerstandsmoment der Leiste in einer Richtung zu erhöhen, natürlich in der Riditung, in der die Leiste besonders hoch beansprucht wird. Biegt man sie nun in dieser Richtung durch, so wird die Fahne auf Zug
Bild 204. Hinterkante
und Druck beansprucht, so als wenn sie der Obergurt eines Trägers wäre, dessen Untergurt von der Leiste gebildet wird. Daraus ergibt sich, daß die Faserrichtung im Sperrholz parallel zur freien Kante der Sperrholzfahnc, also audi parallel zur Hinterkantcnleiste liegen muß. Läge sie quer dazu, dann würde das Sperrholz bei Zugbeanspruchung ein-reißen, und bei Druck wellenförmig ausbculen. Nur wenn die auf Biegung beanspruchte Strecke lang ist (länger als 400 rnm), tritt infolge der gleichzeitig auftretenden Querkräfte eine andere Erscheinung ein: Die Sperrholzfahnc legt sich auf der ganzen Länge nach der Seite um. Dadurch wird das Widerstandsmoment natürlich erheblich
herabgesetzt. In diesem Fall würden wir deshalb besser tun, die Faser quer zu legen, und ihre freie Kante durch eine dünne Leiste (Gurtleiste) zu verstärken. Bei Hinterkanten am Flügel, an den Rudern usw. also stets die Faser parallel zur Leiste legen, ebenso bei runden Rumpfspanten und Flügel- oder Leitwerksrippen.
Spitze Hinterkanten können wie in Bild 206 ausgeführt werden. Am besten bewährt haben sich aber die vorgenannten Hinterkanten.
5. Bau von Spanten
Die einfachsten Spanten sind die eckigen Spanten. Es ist zu ihrer Herstellung nicht
Bild 208. Pressung der Edcverbindungen
allzu viel zu sagen. Auf einem ebenen Brett reißen wir uns die Spantform und sämtliche Versteifungsleisten auf. Mit Nägeln oder kleinen Leistchen legen wir den Sitz aller Spant-leisten fest (Bild 207). In die Ecken, durdi die später die Rumpfgurte laufen, werden Eckklötze eingesetzt (Bild 208). Das Einsetzen von Ecken soll sehr sorgfältig gemacht werden, da sie die Festigkeit eines Spantes wesentlich erhöhen. Das Aufleimen der Beplankung bzw. Sperrholzecken wird genau wie bei Rippen vorgenommen.
Die Füllklötze und Eckklötze werden zweckmäßig etwas dicker als die Leisten gemacht. Vor dem Beplanken verputzt man dann erst diese Stellen und rauht mit einem feinen Zahnhobel auf. Damit die Klötze nicht nur nach einer Seite vorstehen und auf der anderen
Bild 209. Spant
Seite etwas fehlt, legt man dünnes Sperrholz (1 mm) unter die Leisten, kleine Stückchen, welche die Leisten um 1 mm anheben.
Bei jedem fertig verleimten Spant zeichnen wir den Sitz der Rumpfgurte sauber an und klinken diese ein. Sollten die Rumpfgurte schräg laufen, so muß vorher mit der Schmiege die Schräge angezeichnet werden. Außerdem werden auf jeden Spant die Mitte und sonstige Bezugskanten, die wir später für das Aufstellen der Spanten brauchen, angerissen.
Bei unsymmetrisch ausgekreuzten Spanten sollte man auch nie versäumen, die Vorderseite anzuzeichnen, sonst kann es vorkommen, daß beim Rumpfzusammenbau ein Seil oder eine Stoßstange mitten durch einen Stab geht.
Werden für die Anbringung von Beschlägen Füllklötzc eingebaut, so muß man auch hier wieder für einen weichen Übergang derselben in die Spantleisten Sorge tragen (Bild
Bild 210. Gebogene Spanle in der Nage'.schablone
209). Es gilt hier dasselbe, was schon für die Holmfüllklötze gesagt wurde: Krebstellen vermeiden. Es macht etwas mehr Arbeit, die Enden der Klötze schwalbenschwanzartig auszuarbeiten, aber es ist nötig, wenn die größtmögliche Festigkeit bei geringem Gewicht erreicht werden soll.
Die Bilder 209, 210 und 211 zeigen runde Spante, wie sie bei Leistungsmaschinen verwendet werden. Auf die Flerstellung brauchen wir nicht einzugehen, da uns das Biegen von dünnen Leisten und der Bau von Schablonen hinreichend vom Rippenbau her bekannt sind.
Bild 211. Klotzsdiablone für runde Spante
6. Rumpfnasen
Bei Segelflugzeugen mit runden Rümplen muß auf eine sorgfältige Ausbildung der Rumpfnase Wert gelegt werden. Die gebräuchlichste Art ist die aus Aluminiumblech getriebene (siehe auch unter „Die Werkstoffverarbeitung; Treiben von Aluminium“).
Im Serienbau werden solche Spante auf die Weise hergestellt, daß man Leisten und Füllklötze von bedeutend größerer Breite in der Schablone verleimt und den so entstandenen Bauteil dann auf einem Frästisch scheibenweise aus-cinanderschneidet. Bei Doppel-T-Spanten (Sperrholz in der Mitte) ergibt sich diese Arbeitsmethode selbst dann schon, wenn nur ein Spant hergestellt werden soll. Bedingung ist nur, daß man eine geeignete Maschine hat. Zur Not geht es auch schon auf einer kleinen Ulmia-Krcissäge. Man schneidet die Scheiben vom Rand des Spantes aus ein und sägt dort, wohin das Sägeblatt nicht reicht, von Hand weiter.
Beim Bau des Rumpfes wird zunächst an Stelle der Aluminium-Rumpfnase ein vorgerichteter Vollholzklotz an dem vorderen Spant befestigt. Dieser wird beim Abstraken der Spanten des Rumpfvor-dertcils mit abgestrakt. so daß eine tadellose Rumpf form entsteht. Auch beim Beplanken des Rumpfvorderteils bleibt der Klotz noch am ersten Spant. Er dient dann als Anhalt für die richtige Formgebung der Beplankung, da der Verlauf der Kurven des Rumpfes ohne den Klotz nicht einwandfrei würde (Bild 212).
Erst danach wird der Klotz abgenommen, und er dient nun als Schablone beim Treiben der Aluminium-Rumpfnase.
Seltener werden Rumpfnasen aus Sperrholz verleimt, doch ist auch das
Bild 213. Verleimen einer Rumpfnase auf einem Vollholzklotz
möglich. Diese Methode macht aber ziemlich viel Arbeit. Von Vorteil ist da-
bei das etwas geringere Gewicht einer
solchen Rumpfnasc. Auch hierbei ist der oben erwähnte Vollholzklctz erforderlich. Das Sperrholz wird auf diesem in schmalen Streifen aneinander geschäftet, wie Bild 213 zeigt.
Bild 212. Der Vollholzklotz wird für das Abstraken und Beplanken am Rumpf befestigt
7. Bau von Spanntürmen und Gitterschwänzen
Spanntürme und Gitterschwänze werden auf die gleiche Art hergestellt. Die Form wird auf dem Fußboden, der möglichst eben sein soll, aufgerissen, und die Lage der Hölzer durch kräftige Klötze festgelegt. Der ganze Bauvorgang gleicht dem Spantenbau, nur daß es sich hier um viel stärkeres Holz und größere Ausmaße handelt. Alle Eckklötzc und Stege müssen sauber auf Fuge sitzen und alle Leimllächen tadellos eben sein. Gerade bei Spanntürmen, die bei der Schulung stark herangenommen werden („Petroleumbohren“), ist die Festigkeit von großer Bedeutung. Schlechte Leimungen gehen bald auf und wir haben dauernd Arger mit dem Nachleimen. Müssen wir viele Spanntürme bauen, so stellen wir uns eine Schablone her, wie sic Bild 214 darstellt.
Streben, die Profilform haben, bearbeitet man nach dem Zuschnitt, ehe der Spannturm verleimt wird. Dadurch spart man Zeit und Kraft, weil die Einzelstücke handlicher sind als der ganze Turm. Dasselbe gilt beim Bau von Gitterschwänzen (Bild 215).
Bild 214. Schablone für Spannturm
Bild 215 Bau eines Gitterschwanzes
VII. Der Zusammenbau
J. Flügelbau
Die Einzelteile, wie Rippen. Diagonalen und Holme unseres Flügels, sind fertig. Auf den Holmen haben wir uns den Sitz der Beschläge nach Zeichnung angerissen und verbohrt. Für den Zusammenbau des Flügels brauchen wir nun eine Flügelhelling, auf der wir den Flügel festspannen und die uns die richtige Lage der Rippen in bezug auf eine horizontale Ebene gewährleistet. Bei den einfachsten Flügelartcn liegen alle Profilsehnen in einer Ebene, der Flügel hat keine Verdrehung. Bei Segelflugzeugen sind jedoch fast immer die Außenprofile gegen die inneren um einen bestimmten Winkel verdreht (geschränkt) und die Außenprofile anders geformt als die Innenprofile.
Um nun beim Zusammenbau die Flügelform zu erhalten, die durch den Flügelstrakplan und die Holmzeichnung vorgeschrieben ist, bauen wir uns eine Helling.
Diese nicht zu dicht an den Werkstattofen stellen, da sich der Flügel beim Zusammenbau infolge einseitiger Wärmebestrahlung leicht verzieht. Wenn die Nähe des Ofens nicht zu umgehen ist, Ofenschirme aufstellen!
Beim Zusammenbau des Flügels, besonders beim Aufziehen der Nase, wird die Helling stark in Anspruch genommen, sie muß also möglichst fest hergestellt werden. Böcke gut am Boden festsetzen (festschrauben oder festnagcln) und. falls die Helling noch zu wackelig erscheint, mit Diagonalen aussteifen!
Helling für Gleitflugzeugflügc]
Bei Schulgleitcrn ist die Flügelform meistens rechteckig, und es sind gewöhnlich zwei parallele Holme von gleicher Höhe und ein durchlaufend gleiches Profil vorhanden. Je nach der Größe des Flügels brauchen wir drei bis vier Böcke, die wir untereinander horizontal ausrichten. Wir beginnen mit dem Bock am Flügelanfang. Dieser wird auf dem Boden gut befestigt. Nicht auf eine nachgebende Diele stellen! Festnagcln oder schrauben! Dann wird seine Oberseite mit einer Wasserwaage horizontal ausgerichtet. Dazu wird zweckmäßigerweise eine kräftige Leiste (z. B. 30X30) auf der Bockoberkante festgeschraubt (mit tiefversenkten Holzschrauben) und nun die Oberkante dieser Leiste durch Abhobeln horizontal ausgerichtet. Dann wird der am Ende des Flügels befindliche Bock aufgestellt, am Boden befestigt, durch Abhobeln der auch hier aufgeschraubten 30X30-Leiste auf gleiche Höhe gebracht und horizontal zugearbeitet. Die weiteren Böcke, die zwischen den beiden stehen, werden einer nach dem anderen durch Visieren und Bearbeiten in die gleiche Ebene gebracht. Visiert man über alle Böcke, so müssen sämtliche Oberkanten der aufgeschraubten Leisten eine Linie bilden.
Einen Fehler haben wir noch gemacht, den wir uns aber leisten können, da er bei nicht allzu schiefen Fußböden wenig ausmacht; wir müßten beim /Xusrichten der ersten Böcke eine Richtlatte quer über beide legen, und dafür sorgen, daß diese horizontal liegt.
Bild 216 zeigt einen Flügelquerschnitt, wo Hinter- und Vordcrholm in gleicher Höhe über der Horizontalen liegen. Wir können also die Bockoberkanten als Auflage für die Holme benutzen.
Liegt jedoch der Hinterholm um ein bestimmtes Maß höher oder tiefer, so wird der Unterschied durch Beilagen von entsprechender Höhe ausgeglichen.
Bild 216. Rippe mit gleich hoch liegender Holmimierkante
Helling für Trapezflügel
Bei der jetzt folgenden Helling gehen wir immer von den horizontal ausgerichteten Böcken aus, nur daß wir entsprechend der V-Stellung des Flügels und der Vorder- und Hinterholmlage unterklotzen. Normalerweise wird der Konstrukteur der Werkstatt einen Hellingplan ausarbeiten, aus dem der Abstand der Böcke und die Höhe der Unterlagen hervorgeht. Als tüchtige Flugzeugbauer müssen wir aber auch selbst in der Lage sein, aus einem Strakplan, Flügel- und Holmzeichnung, den Hellingplan festzulegen.
Als Beispiel wurde ein Trapezflügel gewählt, der an der Rippe 11 einen Knick hat (Bild 217). Der Flügel soll auf drei Böcken gebaut werden und zwar sollen diese neben
Bild 217. Flügelübersicht mit Ilolmzeichnung. Der Holm ist bei Rippe 11 geknickt
den Rippen 3, 11 und 20 stehen. Als Auflage dienen die Holme, hier der Haupt- und Hilfsholm. Die Böcke werden direkt neben die Rippen gestellt. Sic sind also entsprechend der Rippenentfernung 2400 und 2700 mm von einander entfernt. Ihre Oberkanten sind horizontal ausgerichtet.
Mit einer Latte oder gespanntem Faden reißen wir nun diejenige Hauptholmkante, die gerade ist, auf den Böcken an. Dann muß noch auf den Böcken die Entfernung bis zum Hilfsholm angezeichnct werden. Diese nehmen wir aus dem Rippenplan oder der Flügel Übersichtszeichnung.
Aus der Holmzeichnung werden dann die Maße für die Untcrklotzung des Hauptholms genommen. (Gemessen von der Horizontalen in der Ilolmzeichnung, auf die der Holm
bezogen ist.) Ist in der Holmzeichnung an der Stelle am Holm, wo ein Bock stehen soll, kein Maß angegeben, muß es aus den vorhandenen gerechnet werden. (Nicht messen!) Für en Holm bei unserem Beispiel ergeben sich die Klotzhöhen zu 50, 240 und 340 mm (Bild 217).
Aus dem Rippenplan (Bild 218) können wir entnehmen, um wieviel die Hilfsholm-
Bild 218. Teil des Rippenplanes: die übrigen Rippen wurden der Klarheit wegen nicht eingezeichnet
unterkante höher oder tiefer liegt als die entsprechende Hauptholmunterkante (Hauptholmunterkante an der gleichen Stelle des Flügels, also bei der gleichen Rippe). Das machen wir dadurch, daß wir die Höhe der Hauptholm- und der Hilfsholmunterkante von einer Bezugsachse aus abmessen, die im Strakplan eingetragen ist, auf der die Holme senkrecht stehen, und die gewöhnlich als ..Horizontale“ bezeichnet ist. Wenn wir die Differenz ausrechnen, so wissen wir damit, um wieviel die Hilfsholmuntcrkante bei einer bestimmten Rippe höher oder tiefer liegt als die Hauptholmunterkante. Die Entfernung der Bczugsachse von der betreffenden Rippe ist unwesentlich, da wir ja nur die Differenz der beiden Holmunterkanten feststellen wollen. (In dem Plan [Bild 218] sind nur die für uns wesentlichen Rippen gezeichnet, um das Bild klar zu halten.)
Rild 219. Horizontale Flügelhelling
Bei Rippe 3 würde unser Aufmaß am Hauptholm 45 mm und am Hilfsholm 75 mm betragen, d. h. der Hilfsholm liegt 30 mm höher als der Hauptholm. Also muß die Unterklotzung für den Hilfsholm 30 mm mehr, also 50 + 30 = 80 mm betragen. Für die weiteren Böcke ergibt sich alles aus Bild 219.
Es ist nicht immer der Fall, daß der Hilfsholm höher liegt, er kann gleich hoch oder niedriger sein. Außerdem muß bei jedem Holm immer bis zu der Kante gemessen werden, mit der der Holm auf der Helling aufliegt. Sieht z. B. der Hauptholm so aus, wie ihn Bild 220 zeigt, so wird bis zur tiefsten Kante gemessen, in diesem Beispiel also bis zur
Bild 220. Hauptholm hat volle Profilhöhe
Unterkante auf Vorderkante Holm. Zweckmäßig ist es, wenn wir die Hauptholmunter-lagcn an die Vorderkante der Böcke legen und abschrägen. Beim Aufziehen der Sperrholznase werden wir dann nicht durch vorstehende Bockenden und Holmunterlagen behindert (Bild 246).
Senkrechter Flügelbau
Als weitere Flügelbauart soll die senkrechte Bauweise beschrieben werden. Sie hat bei großen Flügeln mit großen Spcrrholznasen zwei wesentliche Vorteile. Erstens kann man unbehindert von der Helling das Sperrholz auf die Nase aufbringen, da der Hauptholm
Bild 221. Helling für stehenden Fliigelbau einholinig
Bild 222. Helling für stehenden Flügelbau zweiholmig
Bild 223. Helling für eine Flügelnase
Bild 224. Schematische Darstellung von Rippe und Holm auf der senkrechten Helling
nur mit seiner Hinterkante auf der Helling aufliegt, und nicht mit der Unterkante, wie bei den vorher beschriebenen Hellingarten. Zweitens spart man viel Platz.
Bild 221 zeigt die einfachste stehende Helling. Hierbei ist auf Gradlinigkeit der Flügelhinterkante zu achten. Bei kleinen Auflagcdifferenzen am Hauptholm wird sie leicht wellig.
Besser ist die in Bild 222 gezeigte Helling. Sie hat eine Auflage für die Flügclhintcrkantc.
In Bild 223 ist der Aufbau eines Flügels mit über die ganze Rippenhöhe durchgehendem Holm gezeigt. Hierbei sind die Rippennasen abgcschnittcn und einzeln aufgeleimt. Vor dem Ansetzen der Rippenschwänze wird die Sperrholz-nasc aufgezogen. Beim Anbringen der Rippenschwänze müssen wir sehr sorgfältig vorgehen, damit das Profil nicht verfälscht wird. Gut ist es, wenn wir uns
entweder für Ober- oder Unterseite einiger Hauptrippen aus einem Brett oder einem Stück Sperrholz Schablonen schneiden. Hierdurch legen wir den Verlauf der Hinterkante fest; die übrigen Rippen passen wir dann dazwischen ein.
Bild 224 zeigt die stehende Flügelbauweise für zweiholmige Flügel. Der Bau einer solchen Helling unterscheidet sich prinzipiell nicht von dem der horizontalen. Es müssen dieselben Aufmaße vorgenommen werden, bei denen wieder die Hauptholmform maßgebend ist. Wir sehen einen Bock (Oberkante horizontal ausgerichtet). Auf einer Reihe solcher Böcke wird eine Gerade angezeichnet und von dieser aus die Holmunterkante. Wenn die Holmmittellinic hierbei horizontal liegen soll, müssen wir entsprechend der halben Holmverjüngung an den einzelnen Böcken Unterlagen anbringen. Der Hilfsholmanschlag wird ermittelt durch Herunterloten der Hauptholmunterkante und Absetzen der Differenz, um die der Hilfsholm im Strakplan höher oder tiefer liegt. Beim Hilfsholm muß an jedem Bock ein entsprechend hoher Klotz auf geleimt werden.
Allgemeines über Flügelbau
Gleich nach der Fertigstellung der Holme wird auf diesen die Lage der Rippen angezeichnet. Dazu wird der Holm in die Schablone gelegt, und die dort vorhandenen Rippenmarken werden von Oberkante bis Unterkante Holm durchgehend mit Bleistift angerissen. Es handelt sich dabei immer um Innenkante Rippe, d. h. die nach innen, also Mitte Flugzeug, zeigende Kante der Rippe. Mitte Rippe anzureißen ist unzweckmäßig, weil dann der Riß beim Ansetzen der Rippe an den Holm durch die Rippe verdeckt und damit das Ansetzen erschwert wird.
Beim Aufschieben der Rippen auf die Holme zeigt sich der Vorteil einer sorgfältigen Einzelteilherstellung. Wenn die Querschnitte des Holmes an jeder Stelle oder die Holmdurchlässe in den Rippen nicht genau stimmen, dann ist das Aufschiebcn der Rippen eine mühselige Arbeit, während es sonst keine großen Schwierigkeiten macht.
Sollten sich aber doch Unstimmigkeiten zwischen Holm- und Rippenhöhen ergeben, was bei unsauberer Einzclteilhcrstellung möglich ist, so müssen wir zu ihrem Ausgleich mit Überlegung vorgehen. Auf keinen Fall darf durch das Anglcichcn eine Schwächung der Hohne und Diagonalen cintreten. Wenn z. B. ein gebauter Holm (Kasten-, Doppel-T-oder U-Holm) etwas zu hoch ausgefallen ist. während die Höhe der Rippen stimmt, so müssen trotzdem die Rippen angepaßt werden; denn ein Abhobeln der Holme würde diese zu sehr schwächen, weil ja nur von den Gurten abgehobelt werden kann und diese dann nicht mehr die vorgeschriebenen Abmessungen haben würden. Bei Brettholmen hobelt man selbstverständlich diese ab, bis sie die in der Zeichnung verlangte Höhe
Bild 225. Rippe mit schräg durchschnittenem Steg zum Anpassen der Rippenhöhe an die Holmhöhe
haben. Der umgekehrte Fall, daß ein gebauter Holm zu geringe Höhe hat, darf beim Zusammenbau gar nicht vorkommen. Ein solcher Holm muß schon bei der Prüfung, gleich nachdem er gebaut ist, ausgeschieden oder durch Aufleimcn korrigiert werden. Anders ist es bei Brettholmen. Hier kann es passieren, daß ein ursprünglich genau stimmender Holm beim Zusammenbau zu niedrig ist. weil er durch längeres Lagern geschrumpft ist. Daher vor dem Zusammenbau noch einmal nachmessen und, wenn nötig, aufleimen.
Eine Änderung der Rippenhöhe zum Ausgleich von kleinen Unterschieden zwischen Holm und Rippe soll nicht durch Aufleimen oder Abhobeln geschehen; denn das gibt unnützes Gewicht, bzw. schwächt die Rippe. Vielmehr können wir uns dadurch helfen, daß wir den senkrechten Rippensteg, der an den Holm angeleimt werden soll, vorher auf halber Höhe durch einen schrägen Sägeschnitt durchschneiden (Bild 225) und die Rippe hier beim Anleimen an den Holm etwas auseinanderziehen bzw. zusammendrücken. Der Einschnitt in den Rippensteg wird schräg ausgeführt, damit dgr Steg an dieser Stelle später nicht losplatzt. Eine Verbindung wie bei einer Schäftung ist hier nicht nötig.
Bei genauer Herstellung der Rippen und Holme, sowie sorgfältigem Zusammenbau des Flügels ist es durchaus möglich, ohne viel Nacharbeit an den Rippen (Abhobeln oder Aufleimcn) auszukommen. Die Mehrarbeit, die bei genauer Herstellung, Prüfung und. wenn nötig, Nacharbeit der Einzelteile erforderlich ist, lohnt sich immer; denn sie erspart beim Zusammenbau viel Mühe und Ärger.
Liegt unser Flügel überall richtig und ohne Verdrehspannung auf der Helling auf, und sind die Holme gerade (Flügel von oben gesehen), so können die Rippen mit den Holmen verleimt werden. Dazu schiebt man sie immer ein kleines Stück zur Seite, gibt Leim an und preßt, nachdem die Rippen wieder genau an ihren richtigen
Platz zurückgeschoben wurden, die am Holm anliegenden Rippenstege mit einer Schraubzwinge gegen den Holm. Eine gute Verleimung der Stege mit dem Holm ist wichtig, weil durch diese Leimung die Querkräfte von der Rippe auf den Holm übertragen werden. Beim Anlcimen der Rippen aufpassen, daß die Rippenenden der Höhe nach fluchten, damit später nicht die Hinterkante in Wellenlinie verläuft.
Vorher zusammengebaute Diagonalen lassen sich oft nach dem Festleimen der Rippen nicht mehr cinschieben. Sie müssen beim Aufschieben der Rippen mit eingesteckt werden. Mindestens aber machen sie ein seitliches Verschieben der schon an ihrem Platz befindlichen Rippen nötig, was nach dem Verleimen derselben mit den Holmen nicht mehr möglich ist. Diese Diagonalen müssen in der Länge genau passen, sonst wird der Flügel schief oder verdreht.
Einfacher ist es, wenn die Bauart der Diagonalen gestattet, diese erst im Flügel zusammenzubauen. Das ist zuweilen bei Schulflugzeugen der Fall. Solche Diagonalen bestehen z. B. aus zwei einzelnen Gurtleisten (Ober- und Untergurt), die erst nach Einpassen und Verleimen im Flügel durch Sperrholzstege miteinander verbunden werden.
Bild 226. Eckklötze im Flügel
Auf eine gute Verbindung der Diagonalenden mit den Holmen inuß Wert gelegt werden, weil die Diagonalen nur dann ihren Zweck erfüllen können, Verdrehkräfte des Flügels zu übertragen. Die verbindenden Sperrholzecken müssen deshalb mit Sorgfalt aufgeleimt werden (keine Nagelleisten zum Pressen, sondern Schraubzwingen). Flache horizontal liegende F ü 11 k 1 ö t z e , die bei Leistungsflugzeugen oft vorkommen, um die Anschlußbrcitc der Diagonalenden für den Anschluß an die Holme und Rippen zu vergrößern (Bild 226), müssen sehr sauber eingepaßt werden. Ebenso ist es, wenn eine Rippe große Kräfte an ihrer Anschlußstelle auf den Holm zu übertragen hat (Bild 227). Bei manchen Schulflugzeugen werden die Diagonalen an den Rippen, durch die sie hindurch-
gehen, befestigt, indem sie mit den Rippen durch Bandagieren verbunden werden. Das geschieht, um sie am seitlichen Ausknicken zu hindern, wenn sie Druckkräfte zu übertragen haben Wir prüfen am fertigen Flügel durch Verdrehen desselben, ob diese Arbeit sorgfältig ausgefuhrt wurde. Bewegen sich die Diagonalen dabei seitlich (Aus-knickcn), dann ist die Befestigung ungenügend.
Bild 227. Füllklötze an einer Rippe, die große Kräfte auf den Holm zu übertragen hat
Jetzt werden noch Nasen leiste, Hinterkante und Randbogen angesetzt (Bild 228 und 229). Die Einklinkungen in den Rippen, die zur Aufnahme der Nasenleiste dienen, müssen eventuell etwas nachgearbeitet werden, damit die Nasenleiste genau gerade und nicht in Wellenlinie verläuft. Wird eine Einklinkung dadurch zu groß,
Bild 228. Einbau der Nasenleiste. Vorderkante der Leiste entsprechend der Profilform abrunden, damit sich die Leiste später nicht durch die Sperrholznase durchdrückt
Bild 229.
Einleimen der Hinterkante
leimen wir kleine Keile bei. Vor dem Ansetzen der Hinterkante müssen die Rippenenden alle auf gleiche Länge abgeschnitten werden. Wenn die Hinterkante eine Sperrholzfahne m der Mitte hat, schneiden wir die Rippenenden von hinten mit der Säge ein, um hier die Sperrholzfahne einschieben zu können, nachdem wir Leim angegeben haben.
Auffülleistcn nimmt man in der Dicke reichlich und hobelt sic bei (Bild 230). Am Hinterholm werden nur im Bereich von Sperrholzbeplankung und dem Querruder Auf-fülleisten angebracht. An allen Stellen, wo der Stoff über den Hinterholm wegläuft, läßt man sie weg, da der Stoff zwischen den Rippen auch bei richtig aufgezogener Bespannung leicht einfällt und dadurch an der Auffülleiste einen Knick bilden würde.
Das inzwischen fertiggestellte Querruder wird folgendermaßen angesetzt: Von den Gelenken werden die Augbeschläge, die gewöhnlich am Querruder sitzen, am Querruderholm angebracht, und zwar zunächst der am weitesten innen (nach Mitte Flugzeug zu) und der am weitesten außen (Flügelende) befindliche Beschlag. Sic müssen auf Mitte Querruderholm (halbe Holmhöhe) sitzen. Dann legen wir das Querruder auf eine ebene Unterlage (Querruderhelling z. B.) und ermitteln mit einer Schnur die genaue Höhe der dazwischen liegenden Beschläge, die wir nun ebenfalls anbringen. Dieses Verfahren ist nötig, weil die Querruderachsc genau gerade sein muß. Handelt es sich bei den Gelenken um Aug- und Gabclbolzen nach LgN 159 32, so setzen wir die Augbolzen nicht am Qucrruderholm fest, sondern machen nur mit einem 6-mm-Bohrcr die zu ihrer Befestigung bestimmten Bohrungen in den Holm. Den Grund hierfür sehen wir später.
Nun wird das Querruder mit Hilfe von Schraubzwingen, Distanzklötzen und sonstigen Hilfsmitteln in Nullstellung, also ohne Ausschlag, am Flügel befestigt. Durch Auflegen von biegsamen Leisten auf die Rippengürte stellen wir fest, ob das Querruder der Höhe nach richtig sitzt. Es darf weder oben noch unten aus dem Flügelprofil hervorstehen. Auch muß die sich aus den Abmessungen der Gelenke ergebende Spaltbreite zwischen dem Holm des Flügels, an dem das Querruder befestigt werden soll, und dem Querruderholm eingehalten sein.
Wenn alles stimmt, setzen wir die Gegenbeschläge an und reißen die zu ihrer Befestigung vorhandenen Bohrungen am Flügelholm an. Bei Gelenken nach LgN 159 32 (Aug-und Gabclbolzen) brauchen wir die Gegenbeschläge gar nicht erst anzuzeichnen, sondern
bohren die im Querruderholm befindlichen Bohrungen vom Querruder her in den Flügelholm durch. Dabei muß der Bohrer selbstverständlich genau senkrecht zu den beiden Holmen geführt werden (mit dem Winkel nachmessen).
Wenn das Querruder einwandfrei geht, wird die Quersteuerleitung eingebaut. Zur Kontrolle, ob die festen und schwenkbaren Seilrollen richtig angebracht wurden,
Bild 231. Einstellbare Seilrolle
ziehen wir statt der Seile zunächst eine Schnur durch. Sie zeigt uns deutlich, wenn die Lage der Rolle zur Auf- und Ablaufrichtung des Seils nicht stimmt. Wir können in diesem Fall die Lage der Rolle noch korrigieren. Eine Ausnahme machen einstellbare Rollen (Bild 231). Sic werden nach dem fertig eingespleißten Seil eingestellt und festgesetzt. Solange ihre Befestigungsschraube nicht fest angezogen ist, lassen sic sich um diese drehen und um ihre Schwenkachse schwenken. Erst wenn ihre Lage zum Seil stimmt, wird die Befestigungsschraube angezogen und verkörnt und eine zusätzliche Drehsicherung angebracht. Solche einstellbaren Rollenböcke werden an Stelle von festen Rollenböcken verwandt, wenn die Seilrichtung eine schiefe Lage der Rolle zur Befestigungsebene verlangt, was andernfalls nur durch schiefe Rollenböcke oder Unterkeilen von gerade gebauten Rolleuböcken zu erreichen wäre und dann bedeutend mehr Mühe machen würde.
Nach dem Einspleißen der Steuerseile bzw. Einbau der Stoßstangen bei Stoßstangenantrieb muß sich das Querruder von der Flügelwurzel aus leicht und ohne Scheuern oder unzulässiges Anschlägen von Steuerleitungsteilen an anderen Bauteilen des Flügels bewegen lassen. Fehler lassen sich, wenn nötig, jetzt am besten beseitigen. Solche Fehler können sein: Schiefes Auflaufen des Steuerseils auf eine Seilrolle (Bild 232), Aufläufen eines Spleißes auf eine Seilrolle, ungenügende Schwenkbarkeit bei schwenkbaren Seilrollen (Bild 233), schlechte Seilsicherung (Bild 234), zu große Reibung in den Seilrollen oder Hebeln, Verecken eines Anschlusses an einen Hebel, wenn dieser ausschlägt (Bild 235).
Bei Leistungsflugzeugen wird nun auch der Einbau der Bremsklappen vorgenommen. Die Klappen müssen in geschlossenem Zustand genau im Profil des Flügels liegen, damit kein unerwünschter Luftwiderstand entsteht. Lagerung und Antriebsorgane sollen leichtgängig sein. Bei verschiedenen Flugzeugmustcrn sind die Bremsklappen mit
falsch riditig
Bild 232. Die Steuerseile dürfen nicht schief auf die Rollen auflaufen
Bild 234. Alle Seilrollen müssen gut gegen Abspringen des Seils gesichert sein. Bei der oberen Rolle ist die Seilsicherung falsch
falsch
riditig
Bild 235.
Falscher Ansdiluß. Audi bei vollem He-belaussdilag dürfen die angesdilossenen Steuerleitungsteile nicht veredcen
Kniehebelsperren versehen. Diese sind erforderlich, weil die Luftkräfte während des Fluges das Bestreben haben, die Klappen zu öffnen. Bild 236 zeigt das Schema einer solchen Sperre. Bei einiger Überlegung können wir erkennen, daß ein solches System bei vollkommen geschlossener Klappe ein Offnen der Klappe nur von der Antriebsseite her zuläßt. Würden wir von der Bremsklappe aus versuchen zu öffnen, dann wäre das nicht möglich; denn der Kniehebel, der um wenige Millimeter über die Totpunktstellung
hinausgegangen ist. liegt am Anschlag. Es handelt sich hier um dasselbe System, das wir von der Schleppkupplung (Einheits-Ringkupplung) her kennen.
Beim Einbau einer solchen Bremsklappe müssen wir auf genaue Lage des Anschlags achten. Wird der Kniehebel zu weit über die Totpunktstellung hinaus durchgeknickt, dann lassen sich die Klappen vom Führerraum aus nur schwer und mit einem die richtige
ßremsk/appenhebe/
(geschlossen)
Tötpunktstel/ung des Kniehebe/s
Geöffnete Stellung des Kniehebels.
Bild 236 Schema einer Kniehebelsperre für Bremsklappenantrieb
Bedienung störenden Ruck öffnen. Geht der Kniehebel dagegen nur bis zur Totpunktstellung oder noch nicht einmal so weit, dann besteht Gefahr, daß die Klappen während des Fluges von selbst aufgehen. Das können wir dadurch prüfen, daß wir bei geöffneter Klappe ein Stück Wickelband oder einen schmalen Streifen Bespannungsstoff unter die Klappe, quer über die Öffnung im Flügel legen und dann die Klappe vom Antrieb aus schließen, so daß das Band mit hineingezogen wird. Es muß aber so lang sein, daß auf jeder Seite noch ein Stück herausguckt. Wenn wir nun an diesen beiden Enden versuchen, die Bremsklappe wieder aus dem Flügel herauszuzichen (öffnen), so darf das trotz größter Kraftanstrengung nicht möglich sein.
Beplanken drehsteifer Flügeln äsen
Die Schwierigkeiten, die beim Beplanken von drehsteifen Flügelnasen auftreten, sind verschiedener Art. Zunächst ist schon das Anzeichnen der Sperrholzplatten eine Arbeit die sehr sorgfältig ausgeführt werden muß, wenn die Schäftungen der Platten beim Verleimen genau passen sollen. Ferner müssen die Platten beim Verleimen genau in der Lage angesetzt werden, in der sie angezeichnet wurden, und endlich ist es bei Flügelnasen bedeutend schwieriger, die für das Verleimen nötige Pressung zu erreichen, als es bei den meisten anderen Flugzcugleimungen der Fall ist.
Ein weiterer Mangel besteht darin, daß eine Kontrolle der Verleimung viel mehr Mühe macht. Bei einer fertig aufgezogenen Nase ist sie sogar fast unmöglich. Die Folge hiervon ist, daß sich der Bauprüfer weitgehend auf die Gewissenhaftigkeit der Werkstatt verlassen muß. Grobe Mängel, wie z. B. Stellen, an denen die Beplankung auf den Rip
pen hohl liegt, kann er durch Abklopfen feststellen. Das genügt aber bei weitem nicht; denn in den meisten Fällen sind Mängel in der Verleimung nicht so ausgeprägt. Wenn der Zwischenraum zwischen Rippe und Sperrholz nicht groß ist, kann es sein, daß sich dort keine im ganzen lose Stelle befindet, sondern eine Reihe von einzelnen Hohlstellen, die immer wieder durch kleine Leimbrücken unterbochen werden. Die Folge davon ist, daß beim Abklopfen kein Fehler festgestellt werden kann. Solche Leimung ist natürlich trotzdem schlecht.
Die einzige, wirklich gute Kontrolle besteht darin, daß die fertig verleimte Beplankung wieder heruntergerissen wird. Durch Augenschein kann man sich dann davon überzeugen, wie die Verleimung ausgefallen ist. Am Sperrholz müssen dort, wo es mit den Rippen verleimt war, Holzfasern dieser Rippen haften bleiben, wenn nicht umgekehrt Teile der obersten Sperrholzschicht an den Rippen hängen geblieben sind. Eine solche Kontrolle ist selbstverständlich dem Bauprüfer nicht mehr möglich. Es bleibt nur die eine Möglichkeit, daß der verantwortliche Leiter der Werkstatt selbst Erfahrungen durch diese Methode sammelt, indem er Probenasen baut, von denen die Beplankung nach gutem Austrocknen des Leims wieder heruntergerissen wird. Bild 237 zeigt eine solche Probenase. Der
Sperrholzplattenlarge
Bild 287. Probenase für Schäft- und Beplankungsversuch
Holm kann aus Vollholz sein, die Rippen müssen jedoch den im Flugzeugbau verwendeten entsprechen (nicht aus Vollholz), damit den Schwierigkeiten bei dem Probestück nicht aus dem Wege gegangen wird. Das Probestück muß so lang sein, daß eine normale Sperrholzplattenlänge zum Beplanken nicht ausreicht. Es genügt, wenn es 1 bis 2 Rippenentfernungen länger ist. Dieses kurze Stück wird zuerst beplankt. Beim Verleimen der großen Platte muß also auf der einen Seite eine Schäftung gemacht werden, ohne die das Aufziehen bedeutend leichter wäre. Besonders zu beachten ist, ob die Verleimung der der Schäftung benachbarten Rippe gut ausgefallen ist, da diese sehr von der Güte der Schäftung abhängig ist. Die Beplankung, die natürlich aus billigem Sperrholz sein kann, soll 2 oder 2,5 mm stark sein (dünneres Sperrholz läßt sich leichter aufziehen).
Bei vielen Segelflugzeugen liegt die Faserrichtung der Nasenbeplankung parallel zum Holm; sie haben Längsbeplankung. Es gibt aber auch Flugzeuge, bei denen sie diagonal zum Holm verläuft. In solchen Fällen kann der Konstrukteur die Beplankung bei gleicher Drehfestigkeit der Flügelnase etwas schwächer machen und so Gew'icht sparen. Außerdem gewinnt er bei Diagonalbeplankung noch den Vorteil, daß die Drehsteifigkeit des Flügels trotz der schwächeren Beplankung größer ist als bei längsbeplank-ter Flügelnase.
Diesen großen Vorteilen steht aber ein erheblicher Nachteil gegenüber. Bei diagonaler Faserrichtung ist nämlich das Beplanken der Flügelnase bedeutend schwieriger, weil sich das Sperrholz dann viel schwerer in die Profilform biegen läßt und weil es dem Niederdrücken auf die Rippen besonders im Bereich der stärksten Krümmung einen erheblichen Widerstand entgegen setzt. Dieser Widerstand muß von der Preßeinrichtung überwunden werden und ist oftmals bedeutend größer als der zur Erzielung eines ausreichenden Lcimdrucks notwendige Preßdruck. Wenn bei Diagonalbeplankung das aufzuleimende Sperrholz nicht sehr gut passend vorgebogen ist, bevor mit der Verleimung begonnen wird, so sind die im Segelflugzeugbau üblichen einfachen Preßmittel gar nicht in der Lage, das widerspenstige Sperrholz überall zum Anliegen an die Rippen zu bringen. Viel weniger können sie darüber hinaus noch den zusätzlichen Preßdruck aufbringen, der zur Erzeugung eines ausreichenden Leimdrucks notwendig ist.
Wir tun gut daran, an unseren Probenasen zunächst das Beplanken bei längs zum Holm verlaufender Faserrichtung zu lernen und zu üben und dann zunächst nur Flügel mit längs beplankter Nase zu bauen. Erst wenn wir darin genügend Übung und Erfahrung
Bild 238. Abgerissene Nasenbeplankung Bild 239. Rippen einer Probenase
Schlechte Verleimung
gewonnen haben, können wir uns an den Bau eines Flügels mit Diagonalbeplankung wagen, aber auf keinen Fall ohne vorherige Übung an diagonal beplankten Probenasen. Dabei müssen wir für die Probenase die Sperrholzstärke und Profilform (Schärfe im vordersten Bereich des Profils) so wählen, wie sie an den schwierigsten Stellen unseres Flügels vorkommen.
Auch die Prüfung der Verleimung durch das Herunterreißen der Beplankung und Besichtigung der Abreißstellen, also der Verletzungen an Rippen und Sperrholz, erfordert einige Übung, gleichgültig ob die Probenase längs oder diagonal beplankt wurde. Wir wollen uns deshalb solche Abrcißstellcn einmal näher ansehen. Bild 238 zeigt ein Stück aus einer Beplankung, die sehr schlecht verleimt war Die Rippe war nicht richtig abgerichtet. An der Stelle ,,a1' ist deutlich sichtbar, daß nur ein schmaler Streifen der Rippenbreite am Sperrholz angelegen hat. Daneben ist der Kaltleim so eingetrocknet, wie er auf die Sperrholzplatte aufgetragen wurde. Weiter unten hat die Rippe fast ganz hohl gelegen. Um zu verhindern, daß hier die Sonne zwischen Rippe und Beplankung hindurch-schcinen kann, hat man von der Seite her einen Keil dazwischengetrieben. Die Kratzspuren der Hammerschläge sind noch deutlich sichtbar. Bei „b“ sind Reste dieses Keils zu sehen. Über den Wert einer solchen Leimung braucht weiter nichts gesagt zu werden. Es ist ja selbstverständlich, daß man schlechte Arbeit nicht dadurch gut machen kann, daß man den Bauprüfer betrügt. Auch die in Bild 239 dargestellten Rippen sind eine Sehenswürdigkeit. Die dicken Kaltleimkleckse, die stark an Glaserkitt erinnern, sind deutlich zu erkennen („c“). An der Stelle rd“ sieht man, daß das Sperrholz der Rippe über die Gurte hinausstcht. Der Kaltleim, der daneben auf den Gurten angegeben war, konnte also gar nicht mit der Beplankung in Berührung kommen. Viel weniger war eine Pressung hier möglich.
Wie dagegen eine gut verleimte Beplankung nach dem Herunterreißen aussehen muß, zeigt Bild 240. Die Leimung hielt so fest, daß beim Abreißen an vielen Stellen die erste Schicht der Beplankung beschädigt wurde (Risse quer zur Rippe). Nur durch sorgfältiges Nachhelfen war cs möglich, die Sperrholzplatte in einem Stück hcrunterzubekominen. An Vorderkante Holm entlang mußte die Platte natürlich durchgeschnitten werden, da eine Lösung der breiten Leimung auf dem Holm gar nicht möglich gewesen wäre. Der Streifen links zeigt die beschädigte Sperrholzschicht sowie Teile der Rippengurtfasern, die am Sperrholz haften geblieben sind („e“) In der Mitte ist eine Stelle abgebildet, an der die Sperrholzschicht weniger verletzt wurde, nämlich nur an zwei Stellen („f“). Dafür blieb sehr viel vom Rippengurt an der Beplankung hängen („g“). Der Streifen rechts zeigt, daß hier das Holz des Rippengurtes fester war als das Sperrholz. Es sind nur geringe Spuren von Kicfernholzfasern zu sehen, dafür aber um so mehr Risse im Sperrholz. Die weißen Streifen, die alle Leimungen seitlich begrenzen, rühren von dem bei der Pressung neben den Rippen herausgetretenen Kaltleim her.
Im folgenden soll nun diejenige Methode des Aufziehens von Sperrholznasen ausführlich gezeigt werden, die am einfachsten und zuverlässigsten arbeitet, nämlich das Beplanken mittels Nagelleisten. Sie ist gerade wegen ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit besonders für Anfänger geeignet. In Anbetracht der größeren Schwierigkeiten und der geringeren Zuverlässigkeit, die bei anderen Preßverfahren auftreten, ist diese Methode aber auch denen zu empfehlen, die schon über mehr Erfahrung auf diesem Gebiet verfügen. Das Verfahren ist schon alt, kann aber erst dann als überholt gelten,
wenn es durch ein wirklich besseres und einfacheres ersetzt worden ist. Dabei müssen wir uns klar darüber sein, daß die Arbeitsmethoden der Industrie, die hochwertige Vorrichtungen verwenden kann, für uns nicht anwendbar sind. In der Industrie ist der Serienbau üblich. Daher machen sich dort auch teure Vorrichtungen bezahlt, wenn die Stückzahl der Serie groß genug ist.
Von Nachteil sind bei unserer Methode die unvermeidlichen Nagellöcher. Es wäre aber falsch, wegen kleiner Nachteile diese einfache Mccthode zu verwerfen.
Nach dem Zusammenbau des Flügels werden diejenigen Nasenteile der Rippen, an denen die Nasenbeplankung geschäftet werden soll, durch Schäftungsunterlagen aus Pappel verbreitert. Man tut am besten, wenn man diese stets auf der Außenseite der Rippe anbringt (von Mitte Flugzeug abgekehrte Seite).
Bild 241 zeigt eine solche Schäftungsunterlage im Schnitt. Die Lage der Schäftung sowie die erforderliche Breite der Unterlage sind dadiurch ausreichend erklärt. Man schneidet die Unterlagen aus einem Brett von passender Sttärke (Bild 242) oder aus dem Block aus Bild (243) und verleimt sie mit den Rippen. Nadh dem Trocknen der Leimung kann man
die Unterlagen so bearbeiten, daß sie etwa dreieckigen Querschnitt bekommen (Gewichtsersparnis).
Jetzt wird mit dem Abrichten der Rippen begonnen. Diese Arbeit muß mit größter Sorgfalt ausgeführt werden, da sonst eine einwandfreie Verleimung der Beplankung vollkommen ausgeschlossen ist.
Bild 242. Schäftunterlage aus dem Brett geschnitten.
Mit einem guten Lineal (am besten Stahl) ist an jeder Stelle der Rippen zu kontrollieren, ob sie alle die richtige Höhe haben, und überall dort, wo dies nicht der Fall ist, durch Abhobcln bzw. Aufleimen von Gurtleisten aus Kiefer zu korrigieren (keine Sperrholzstreifen aufleimen). Wo der Flügel verjüngt ist, d. h. die Rippen nach außen hin kleiner werden, ist das Abrichten schwieriger. Man kann das Lineal nicht parallel um den Umfang der Rippen hcrumführen. In Bild 244 ist ein solches verjüngtes Flügelstück dargestellt. Man denke sich den Umfang der beiden, dieses Stück begrenzenden Rippen in die gleiche Anzahl gleicher Teile geteilt und erhält auf diese Weise die Punkte, an die das Lineal angelegt werden muß. Der geschickte Flugzeugtischler nimmt eine solche Einteilung natürlich nicht tatsächlich vor, sondern macht das nach Augenmaß (Bild 245).
Es empfiehlt sich, zunächst die Flügelnase durchgehend ungefähr abzurichten und dann später noch einmal stückweise von Schäftung zu Schäftung, also immer nur für eine Sperrholzplattenlänge nachzuarbeiten.
Eine sehr vorteilhafte Methode des Rippenabritchtens, mit deren Hilfe diese mühselige Arbeit weitgehend erleichtert wird, ist die mittels Schleifholz. Dieses ist ein genau
Bild 244. Verjüngtes Flägelstück, Abrichten der Rippen
gerade und eben abgerichtetes Holz von etwa 60—70 mm Breite, 30—40 mm Dicke und einer Länge, die ungefähr um eine Rippenentfernung größer ist als der Abstand der Schäftungen an unserem Flügel. Wenn wir bei Bild 244 die beiden Endrippen des gezeichneten Flügelstückes als Schäftrippen ansehen, so hat das dort gezeichnete Lineal etwa die richtige Länge. Auf die beiden 60—70 mm breiten Flächen des Schleifholzes leimen wir nun Glaspapier auf, und zwar auf die eine Seite grobes, wie es an Schleifmaschinen verwendet wird, auf die andere Seite mittleres zum Nachputzen und Glätten.
Bild 245. Abrichten der Rippen
Wenn wir uns das in Bild 244 gezeichnete, dort hochkant aufgesetzte Lineal flach aufgelegt denken, so haben wir die Haltung, in der mit dem Schleifholz gearbeitet wird. Dieses liegt also mit dem Glaspapier auf den Rippen auf. Mit der groben Seite beginnend ziehen wir das Schleifholz um den Umfang der Rippen herum, wobei wir es gleichzeitig seitlich, also in Holmrichtung etwas verschieben, so daß jeder Punkt auf dem Schleifholz sich in diagonaler Richtung bewegt Dabei ist folgendes zu beachten:
Das Schleifholz mit der groben Glaspapierseite mit leichtem Druck am Holm aufsetzen und in kurzen Stößen schleifend hin und her bewegen (in diagonaler Richtung) mit allmählichem Fortschritt um den halben Umfang der Rippen herum bis zur Nasenleiste. Später folgt dieselbe Arbeit auf der anderen Seite des Profils.
Nicht zu viel auf einmal abschleifen, sondern nach kurzem Schleifen immer wieder mit dem Lineal nachprüfen, ob die Rippen schon fluchten. Aufpassen, daß nicht
stellenweise zuviel abgeschliffen wird, so daß die genaue Profil form verloren geht.
Immer daran denken, daß sich nichts wieder „dranschleifen“ läßt, was zuviel abgeschliffen wurde.
Bei verjüngtem Flügel das Schleifholz so bewegen, wie das weiter oben bezüglich des Lineals (Bild 244) erläutert wurde (gedachte gleichmäßige Einteilung an den beiden Endrippen).
Immer von einer Schäftungsunterlagc bis zur nächsten schleifen.
Schwache Rippen, die beim Schleifen durch das etwas seitliche (diagonale) Bewegen des Schleifholzes nach der Seite ausweichen könnten, durch lange, im Innern des Rippenprofils durchgestecktc und mit Fixklemmen oder leichten Schraubzwingen an den Rippen befestigte Leisten abstützen.
Zum Schluß mit der anderen Seite des Schleifholzes mit dem mittleren Glaspapier nachputzen und glätten.
Als letztes ist dann noch die Nasenlciste gut abzurunden, so daß sie sich später nicht von außen sichtbar im Sperrholz abdrückt. Ihre Verleimung mit dem Sperrholz ist weniger wichtig als die der Rippen.
Bild 246.
Hellingbock mit Hellingklötzen
Beim z\nzeichnen der Sperrholzplatten sowohl wie bei der Verleimung liegt der Flügel auf der Helling. Er darf weder heruntergenommen, noch verschoben werden, sondern wird durch Schraubzwingen auf den Hellingklötzen festgehalten. Bei der meist üblichen Bauart auf horizontaler Helling muß darauf geachtet werden, daß die Hellingklötze, auf denen der Vordcrholm aufliegt, nicht zu weit nach vorn vorstehen, da sich sonst Schwierigkeiten beim Anzeichnen der Platten ergeben. Evtl, schräg absägen (.Bild 246)! Die Helling ist so berechnet, daß der Flügel dann in der richtigen Lage liegt, wenn die Holmunterkante auf den Klötzen aufliegt. Beim Aufziehen der Nase muß natürlich das Sperrholz zwischen Unterkante Holm und Hellingklotz geschoben werden. Das würde ein Verdrehen des Flügels zur Folge haben. Um das zu vermeiden, wird vor Beginn des Beplankens auf jeden der Hcllingklötze sowohl am Vorderholm wie am Hinterholm ein Stück Sperrholz gelegt von der Stärke der Nasenbeplankung. Der Flügel wird also gleichmäßig (ohne Verdrehung) um den Betrag der Sperrholzstärke gehoben. Beim Beplanken kommt dann später die Sperrholzplatte an die Stelle dieses kleinen Stückchens Sperrholz, ohne daß dadurch jetzt eine Verdrehung des Flügels cintritt.
Wenn die Spcrrholzstärke des Flügels ungleichmäßig ist (an der Flügelwurzel stärker als außen), dann müssen wir wie folgt verfahren: Auf sämtliche Hellingklötze wird vor
dem Beplanken ein Stück Sperrholz gelegt von der Stärke des stärksten Nascnsperrholzes (z. B. 2.5 mm). Auch die Hinterholmklötzc und ebenso die Hauptholmklötze im Bereich schwächerer Beplankung erhalten diese starke Sperrholzuntcrlage, so daß der ganze Flügel gleichmäßig um 2,5 mm gehoben wird. Im Bereich der starken Beplankung tritt dann das Beplankungs-Sperrholz an die Stelle der gleichstarken Sperrholzuntcrlage. Wird aber an einer Stelle mit schwächerer Beplankung (z. B. 1.5 mm ) das Sperrholz aufgezogen. So wird dort die starke Unterlage entfernt und durch eine andere ersetzt, deren Stärke gleich der Differenz ist, also gleich 1.0 mm; denn 2,5—1,5 = 1,0 mm. Das neu aufgezogene Sperrholz von 1,5 mm Stärke und die neue Unterlage von 1,0 mm ergeben dann zusammen wieder die gleiche Höhe, welche die Unterlage vor dem Beplanken überall gehabt hat, nämlich 2,5 mm.
Hat der Vorderholm keine volle Profilhöhe (bei eingeschobenem Holm), so muß er vor dem Aufziehen der Flügelnase durch /Xufleimer, die von Rippe zu Rippe gehen, aul Profilhöhe gebracht werden. In diesem Fall muß der Flügel auch noch um die Höhe des
Bild 247. Anreißen der Rippen auf der Unterseite
unter dem Holm sitzenden Aufleimers gleichmäßig gehoben werden. Das geschieht durch Beilegen von Leisten von entsprechender Höhe auf den übrigen Hellingklötzen.
Für die Flügelbeplankung ist möglichst Birken Sperrholz zu verwenden, weil das sich besser biegen läßt als Buchensperrholz und außerdem nicht so stark hygroskopisch ist und daher weniger leicht beult beim Feuchtwerden und bei feuchter Luft. Beim Anzeichnen der einzelnen Sperrholzplatten immer darauf achten, daß die glatte (geschliffene) Seite derselben nach außen zu liegen kommt!
Man beginnt mit dem Beplanken am Flügclanschluß und arbeitet fortlaufend nach außen weiter. Es liegt also jede Platte bei den Schäftungen an der nach der Flugzeugmitte zeigenden Seite auf der vorhergehenden Platte und an der nach dem Außenflügel zeigenden Seite direkt auf der Rippe, also unter der nachfolgenden Platte.
Die anzuzeichnende Platte wird unter den Hauptholm geschoben, so daß sie an der Hinterkante etwa 10 mm übersteht, und mit 2 Schraubzwingen, die über den Holm fassen, festgesetzt. Als erstes wird nun eine Markierung auf der Sperrholzplatte, sowie am Vorderholm sorgfältig angerissen (Bild 247). Von der Genauigkeit dieser Stichmaße hängt es ab. ob die Sperrholzplatte später beim Verleimen in die richtige Lage kommt. Anfänger lassen es in dieser Hinsicht gewöhnlich nur einmal an der nötigen Sorgfalt
fehlen, denn sie werden bald durch Schaden klug. Die Platte wird nun von unten gut gegen die Rippen gedrückt. Dabei werden Holm und Rippen auf der Platte angerissen. Es ist dabei zu beachten, daß die Platte überall an den Rippen anliegt und nicht nur auf einer Seite, während auf der anderen Seite zwischen Rippe und Platte ein Spalt bleibt. Da die Platte, besonders wenn sie aus starkem Sperrholz ist, um so mehr Widerstand gegen die-
Bild 248 Befestigung beim Anreißen
Bild 249. Anreißen der Nase
Bild 250. Anreißen der Oberseite
ses Andrücken leistet, je weiter man nach vorne kommt, müssen genügend Leute zur Verfügung sein, die helfen, die Platte anzudrücken. Man geht mit dem Anzeichnen nur so weit nach vorne, wie es trotz zunehmender Krümmung noch einwandfrei möglich ist und schlägt dort 2 Nägel auf den beiden seitlichen Rippen ein (Bild 248). Die Nägel müssen kräftig sein, etwa 30 mm. Jetzt werden die Schraubzwingen am Holm gelöst; den bereits angezeichneten Teil der Platte herunterhängen lassen. Wenn sich an dieser Stelle ein Helling-klotz unter dem Vorderholm befindet, so muß die Platte vorsichtig zwischen Holm und Klotz herausgezogen werden, ohne daß die Nägel dabei verschoben werden. Man löst nun die Nägel vorsichtig, ohne die Platte dabei zu verschieben, und rollt sie, ohne sie zu krümmen, weiter um die Profilnase herum, so daß sich die Rippen auf der Platte abrollen wie ein Rad auf dem Boden (Bild 249). Dabei werden Rippen und Nasenleiste in diesem Bereich angezeichnet. Die Platte darf sich dabei auf keinen Fall verschieben. Passiert es gelegentlich doch, so kann man mit Hilfe der Nägel und der noch sichtbaren Nagellöcher die Platte wieder in die richtige Lage bringen und nochmals mit dem Abrollen beginnen. Sobald auf der Oberseite der Rippen die Krümmung schwächer wird, werden dort wieder 2 Nägel eingeschlagen und die Platte wird überall gut gegen die
Oberseite der Rippen gedrüdd (Bild 250). Jetzt werden auch hier Rippen und Vorderholm angezeichnet.
Wenn es möglich ist (bei dünnem Sperrholz, etwa am Außenflügel oder bei schwächer gekrümmten Rippen), braucht man die Platte am vorderen Teil der Rippen nicht abzurollen. Man legt sie auf der Unterseite gleich bis zur Nasenleiste an, schlägt hier 2 Nägel
Bild 251. Angerissene Sperrholzplatte
ein, löst die Schraubzwingen am Holm, so daß der bereits angezeichnete Teil herunterhängt und drückt die Platte oben entsprechend herum. Auf der Oberseite ist es gewöhnlich nicht schwer, die Platte richtig zum Anliegen zu bringen, während man unten viel mehr Mühe hat. Die Platte will sich infolge der scharfen Krümmung vorn nicht richtig gegen den fast geraden Teil der Rippen drücken lassen.
Die fertig angezcichnete Sperrholzplatte wird nun, wie in Bild 251 dargestellt, an den Seitenkanten abgeschnitten (am Vorderholm oben und unten nichts abschneiden!) und geschäftet. In Bild 251 ist angenommen, daß beim Beplanken von links nach rechts gearbeitet wird. Die linke Seite der Sperrholzplatte ist also „abliegend“ (auf der vorhergehenden Platte liegend), die rechte Seite „anliegend“ (direkt auf der Rippe liegend). Die Schäftungsbreite ist, wie üblich, gleich der 15fachen Sperrholzstärke. Während bei Schäftungen von Sperrholz im allgemeinen ein Teil der letzten Schicht stehen bleibt, ist es bei Schäftungen von drehsteifen Flügelnasen erforderlich, besonders auf der anliegenden Seite scharf auszuschäften. Auf der abliegenden Seite kann eine Kleinigkeit der letzten Schicht stehen bleiben, so daß die Schäftung nicht ausfasert, was der Nase ein unsauberes Aussehen geben würde. Schäftungen auf dem Holm sind, wenn irgend möglich, zu vermeiden. Wenn sich z. B bei einem Flugzeug hinter dem Vorderhohn noch ein vollbeplanktes Feld befindet, wie das am Flügelanschluß meistens der Fall ist, so muß dies nach dem fertigen Beplanken der Nase verleimt werden. Man kann dann die auf dem Holm nötige Ausschaltung der Sperrholzplatte nachträglich (nach dem Verleimen der Nase) vornehmen. Schwierigkeiten bereitet das Anzeichnen einer Platte, wenn auf der einen Seite die benachbarte Platte bereits verleimt ist. Beim Neubau läßt sich das ja sehr gut vermeiden,
indem man eine Platte erst dann verleimt, wenn die nächstfolgende bereits angezeichnet ist. Bei Reparaturen ist das aber nicht immer möglich. Auf der einen Seite liegt die anzuzeichnende Sperrholzplatte in diesem Falle direkt auf der Rippe auf. während sie auf der anderen um die Stärke der benachbarten Platte von der Rippe entfernt ist. Beim Verleimen kommt sie aber auch hier durch das Ausschäften genau auf Rippenhöhe. Sie liegt also dann in einer anderen Lage als die ist, in der sie angezeichnet wurde, und man kann nicht erwarten, daß die Schäftungen dann noch passen. Um diesen Fehler zu vermeiden, legt man beim Anzeichnen auf der Seite, auf der sich keine bereits verleimte Beplankung beßndet, einen Spcrrholzstreifen von entsprechender Stärke zwischen Rippe und Sperrholzplatte bei, so daß sie auch hier um diesen Betrag von der Rippe entfernt ist (Bild 252). Die seitlichen Schäftungen passen dann. Nur Schäftungen auf dein Holm kommen bei diesem Verfahren nicht richtig hin. Kommt es also bei Reparaturen vor, daß die neu einzuschaftendc Platte auf einer oder beiden Seiten von bereits verleimter Beplankung (bei der Reparatur nicht erneuerter) -begrenzt wird, so muß die Platte nach
ver!filmte Platte
anxuzetchnfnde Platte
T
Bild 252. Anreißen bei ungleicher Lage
dem Ausschäften der seitlichen Schäftungen noch einmal um die Flügclrippen herumgelegt werden, so daß man die genaue Lage der Schäftungen auf dem Holm anzeichnen kann. Die Platte wird dann, wenn sie auf der Nascnleiste gut gelegt ist. oben und unten am Holm etwas weiter über die Hinterkante des Holmes hinausstehen, so daß die vorherigen Anzeichnungen des Vorderholms für die Lage der dort nötigen Schäftungen nicht mehr maßgebend sind.
Um eine gute Verleimung des Sperrholzes mit den Rippengurten zu erreichen, muß die Platte überall, wo sic auf den Rippen aufliegt, leicht aufgerauht werden. Der Zahnhobel darf hierfür nidit verwandt werden, da er viel zu grob arbeitet. Man schleift mit Glaspapier von mittlerer Körnung einige Male kräftig entlang den Leimstellen, jedoch so, daß die angezeichneten Bleistiftstriche, welche die Leimstellen begrenzen, nicht ganz weggeschliffen werden. Man darf auch hierbei des Guten nicht zu viel tun. Danach muß dann das Schleifmehl sorgfältig abgekehrt oder fortgeblasen werden. Die Leimung wird durch diese Bearbeitung so sehr verbessert, daß sich die geringe Mehrarbeit lohnt.
Die Sperrholzplatte wird jetzt auf der Innenseite mit Spiritus - oder Zelluloselack gestrichen. Natürlich muß das sehr sorgfältig geschehen; denn auf keinen Fall darf ja Lack auf die Leimstellen kommen. Sicherheitshalber geht man mit dem Lade höchstens bis auf 5—10 mm an die Schäftungen und die angezeichneten Rippen usw, heran (Bild 253). Der Lack muß dann gut trocknen. Dies gilt auch für die etwa noch vorhandene Feuchtigkeit vom Anfeuchten beim Vorbiegen. Man biegt die Platte um die Flügelnase herum und läßt sie so trocknen. Feucht verleimte Sperrholzplatten verziehen sich später und der fertige Flügel erhält dadurch eine unerwünschte Schränkung.
Jetzt kann mit dem Verleimen begonnen werden. Bei Verwendung von Kaseinleim wird dieser auf der Flügeluntcrscite auf Holm, Rippen usw. bis zur Nasenleiste und auf der Sperrholzplatte an den entsprechenden Stellen angegeben. Die Platte wird nun so unter den Holm geschoben und mit zwei über den Holm fassenden Schraub-
Bild 253. Zum Beplanken vorgerichtete Sperrholzplatte mit Innenlackierung
zwingen festgesetzt, daß die angezeichneten Marken (Bild 251) genau übereinstimmen. Jetzt wird die Platte mit den vorher zugerichtetten Nagelleisten auf dem Holm festgenagelt. Da der Holm gewöhnlich ziemlich breit ist, müssen mehrere Nagelleisten nebeneinander gelegt werden. Nun wird die Platte auf den Rippen angenagelt. Auch hier verwendet man, soweit es die Krümmung des Profils noch zuläßt, Nagelleisten (5X10-Leisten). Erst bei stärkerer Krümmung muß man Nagelstreifen (2-mm-Sperrholz) nehmen. Die Nägel müssen ziemlich eng sitzen, etwa 15 mm Entfernung. Die Nagelleisten sind genau anzulegen, so daß die Nägel auch wirklich die Rippe treffen. Bemerkt man, daß die Nägel immer weiter seitlich kommen, so wird die Nagelleiste abgebrochen und entsprechend seitlich verschoben. Passiert es trotzdem, daß ein Nagel die Rippe nicht trifft oder fällt einer durch die Erschütterung aus der Nagelleiste heraus, so darf nicht einfach weiter genagelt und der fehlende später eingeschlagen werden, sondern es muß sofort ein neuer Nagel genommen werden. Das Nageln soll gleichmäßig fortlaufend geschehen, auf der Flügelunterseite am Holm beginnend immer im gleichen Drehsinn um die Flügelnase herum. Mit dem Nageln rückt man auf allen Rippen ungefähr gleichmäßig vor, jedoch so, daß man auf den in der Mitte der Platte befindlichen Rippen immer etwas weiter tst (keilförmig, wie in Bild 254). Es darf nicht versäumt werden, während des Nagelns dauernd zu kontrollieren, ob auch wirklich die nötige Pressung erreicht wird. Es kann vorkommen, daß die Platte trotz sorgfältigen Nagelns nicht richtig angepreßt wird. Dann müssen die Nägel eben noch enger gesetzt werden. Besonders ist das meistens dort nötig, wo der flache Bereich auf der Flügelunterseite endet. Sobald man die Platte um die benachbarte scharfe Krümmung vorn herum biegen will, versucht sie, die bereits einge-
schlagenen Nägel auf der Unterseite herauszuziehen. Je besser die Platte vorgebogen ist, desto weniger macht das natürlich aus Auf der Flügelunterseite ist eine Kontrolle ja leicht möglich, da die Flügelnase oben noch offen ist. So einfach wie das Nageln aussieht, ist es jedenfalls nicht. Auch diese Arbeit muß gewissenhaft ausgeführt werden.
flüge/nase von unten gesehen.
Bild 254. Nageln der Unterseite
Wenn man die Platte bis zum Beginn der starken Krümmung vorn fest hat, wird auch auf der Flügeloberscite auf Rippen und Holm sowie auf den Leimstellen an der Sperrholzplatte Kaseinleim angegeben. Bevor man jetzt aber weiter nagelt, setzt man an die obere Kante der Platte zwei Schraubzwingen an, die eine einfache Spannvorrichtung ergeben, wie sie in Bild 255 dargestellt ist. Durch diese Spannvorrichtung wird die Platte vorn im Bereich der starken Krümmung gut gegen die Rippen gepreßt, so daß sich ein Nageln hier erübrigt.
Das Anziehen mit der Spannvorrichtung darf aber auch nicht übertrieben werden, da es sonst geschehen kann, daß das Sperrholz zwischen den Rippen einbeult. Die Ursache ist die gleiche wie beim Einfallen von Bespannungsstoff (siehe unter „Werkstoffverarbeitung: Bespannen von Flugzeugteilen11). Besonders leicht tritt diese Erscheinung ein bei Beplankungen mit diagonaler Faserrichtung.
Audi besteht die Gefahr, daß der Flügel durch ungleichmäßiges Spannen mit dieser oder sonstigen, ähnlich wirkenden Spannvorrichtungen eine unerwünschte Verdrehung (Verwindung) erhält. Wird an der einen Schraubzwinge, z. B. an der näher dem Außenende des Flügels sitzenden, mehr gezogen als an der anderen, so wird dadurch die Schränkung
des Flügels erhöht. Zieht man an der inneren Schraubzwinge stärker, so W’ird sie verringert. Beides ist unerwünscht. Deshalb müssen wir sorgfältig auf gleichmäßigen Zug achten, indem 1 Mann gleichzeitig an beiden Schraubzwingen spannt (nicht 2 Männer jeder an einer).
Gegen den Hauptholm zu wird dann in der geschilderten Weise weiter genagelt (Bild 256). Zum Schluß nagelt man die Platte auf dem Holm fest. Erst jetzt kann die Spannvorichtung, die während! der ganzen Zeit unter Zug gehalten werden muß, losgenommen werden.
ßei Verwendung von Klemmleim (WHK-Leim) ist der Arbeitsgang im allgemeinen der gleiche. Nach dem Trocknen der fertig vorgerichteten und innen lackierten Sperrholzplatte wird „Kalthärter rot“ auf alle Leimstellen der Sperrholzplatte gestrichen und dann Klemmleim auf dem Holm und den Rippen des Flügels angegeben. Für das
fluge/nase von oben gesehen
Bild 25G. Nageln der Oberseite
Aufziehen der Sperrholzplatte steht bei normaler Temperatur 1/a Stunde zur Verfügung, gerechnet vom Beginn des Leimangebens bis zum Einschlagen des letzten Nagels, aber nur V4 Stunde vom Augenblick an gerechnet, wo der Leim mit dem Härter zum erstenmal in Berührung kommt (Andrücken der Sperrholzplatte). Es empfiehlt sich, den Leim nicht gleich auf dem ganzen Rippenumfang und auf beiden Holmkanten (unten und oben) anzugeben. sondern zunächst nur auf der Flügelunterseite bis zur Nasenleiste und erst später, wenn die Unterseite fertig beplankt ist, auf der Oberseite Leim anzugeben. So gewinnen wir etwas Zeit für die schwierige Arbeit im Bereich der Profilspitze, sowie zur Kontrolle des Preßdrucks in dem bereits gepreßten Bereich (Unterseite und Profilspitze).
Bevor eine neue Platte verleimt wird, überzeugt man sich, ob der Flügel nicht eine Verdrehung durch das Beplanken erhalten hat. Das geschieht dadurch, daß man der Reihe nach an jedem Hellingklotz die den Flügel fcsthaltcnde Schraubzwinge löst und feststellt, ob er noch mit dem gleichen Druck auf dem Hellingklotz aufliegt. Schnellt der Flügel dann an einer Stelle hoch, so ist das ein Zeichen für Verdrehung. Die Ursache dafür ist gewöhnlich nicht genügendes Austrocknen der Sperrholzplatte vor dem Verleimen; aber auch schiefes, einseitiges Spannen mit der Spannvorrichtung kann Schuld daran sein. Ein Ausgleich dieser unerwünschten Schränkung kann dadurch erzielt werden, daß man den Flügel während des Aufziehens der nächsten Platte mit einer kleinen, dem Fehler entgegengesetzten Schränkung auf die Helling legt, indem man kleine, überall gleich starke Klötze oder Spcrrholzstücke auf alle Hellingklötze legt, bis auf den einen, bei dem der Flügel beim Lösen der Schraubzwinge hochging. An dieser Stelle kann man nun den Flügel um die Stärke der erwähnten Unterlagen senken, weil hier die Unterlage fehlt, und zwar geschieht das dadurch, daß man den Flügel wieder mit Schraubzwingen auf sämtliche Hellingklötze niederdrückt.
Zum Entfernen der Nagelleisten verwendet man am besten ein stumpfes Stecheisen. Zwischen dieses Werkzeug und die Beplankung muß beim Herausziehen der Nagel-
leisten ein Stück Leiste geschoben werden, damit die scharfen Kanten des Stcchcisens keine Kerben in die Beplankung drücken (Bild 76).
Die fertig beplankte Flügelnase wird nun mit Glaspapier geschliffen, das nicht zu grob sein darf, und zwar schleift man zunächst längs und quer zur Faser. Danach wird noch einmal mit feinem Glaspapier nur längs zur Faser geschliffen.
Fertigstellung des Flügels
Nachdem die Fliigelnasc beplankt ist, wartet noch genügend Kleinarbeit auf Erledigung. Weil wir gerade geleimt haben, wollen wir zunächst weitere Lcimarbeit ins Auge fassen. Handelt es sich um einen Flügel, dessen Holm die ganze Bauhöhe cinnimmt, so daß die Rippen am Holm durchschnitten sind, so müssen wir Rippen und Holm durch Sperr-
Bild 257. Beschlagaustritt wird mit einer Sperrholzecke umgeben
holzccken verbinden. Es ist falsch, die Nasenbeplankung so weit überstehen zu lassen, daß sie die Sperrholzcckcn ersetzt. Die Außenfaser der Nascnbeplankung läuft meistens parallel zum Holm. Da die Rippenverbindung mit dem Holm auf Zug beansprucht wird, muß die Außenfaser der Spcrrholzlasche parallel zur Rippe laufen, weil Sperrholz in Richtung der Außenfaser fester auf Zug ist als quer zur Außenfaser. Die Ecken schneiden wir alle schön gleichmäßig zu. Sie werden an die Flügelnasenbeplankung angeschäftet. Die Überlappungsbreitc ist wie üblich gleich der läfachen Stärke der Lasche. Wir zeichnen nach einer Schablonenecke die Überlappungen an und arbeiten mit einer feinen Raspel die Abschrägungen bis zu den Rippen aus. Die Sperrholzlaschen werden ebenfalls abgeschrägt, und zwar scharf. Ist eine Rippe nicht hoch genug, so daß die Ecke nicht zum Aufliegen kommt, so darf auf keinen Fall vom Holm so viel fortgenommen werden, bis die Ecke paßt, sondern die Rippe muß aufgefüttert werden. Auch bei der Ausschärfung darf der Holm nicht mit angeschäftet werden.
Wo Beschläge aus dem Flügel heraussehen, und diese nicht von Sperrholz umgeben sind, wird eine Spcrrholzecke auf den Holm oder die Rippe geleimt. Dies ist für die Befestigung des Stoffes notwendig (Bild 257).
Handelt es sich um schwenkbare Beschläge, wie Spanndrahtanschlüsse, so dürfen wir den Beschlagdurchlaß nicht zu eng machen (Bild 258).
Empfehlenswert ist hier stärkeres Sperrholz oder Doppelung um den Ausschnitt, weil solche Beschläge beim Transport der Flügel gerne die Durchlässe aufreißen.
Bild 258.
Beschlagsaustritt
Bevor wir Sperrholzverstärkungen an einem Beschlagsaustritt anbringen, müssen wir uns den Anstrich der Beschläge nochmals ansehen. Bei der Montage wird der Lack leicht abgestoßen; die Folge davon ist, daß die Beschläge rosten, wenn diese Stellen mit Kaltleim in Berührung kommen.
Überall wo Rollen oder sonstige Steuerungsteile sitzen, die geschmiert und gewartet werden müssen, sind Handlöcher anzubringen; Schaulöcher sind dort unzulässig.
Bild 259. Sdiau'.odi aus Cellon oder Astralon
Diese werden gelegentlich zusätzlich zu Handiöchern angeordnet, um Sicht zu ermöglichen, während man gleichzeitig mit der Hand in das Handloch greift. In Bild 259 ist ein Schauloch dargestellt.
Bild 260 zeigt die genormten Handlochdeckel. Sie werden immer auf der Flügelunterseite angeordnet, und zwar derart, daß sie während des Fluges vom Flugwind nicht
Bild 2(>0. Genormter Handlochdeckel, oben: Ansicht, darunter: das Offnen und Schließen des Deckels
aufgerissen werden können. Um das Loch in der Beplankung wird eine Sperrholzdopplung geleimt, wie das in dem Bild zu sehen ist. Bei Rümpfen oder in tragender Flügelhaut hat die Dopplung neben der Aufgabe als Anschlag für den Deckel zu dienen, noch einen anderen Zweck, nämlich den der Kraftübertragung. Danach richtet sich dann die Breite der Dopplung sowie die Stärke. Hand- und Schaulöcher werden mit dem Kreisschneider ausgeschnitten. (Bild 261).
Es sind dann noch kleinere Arbeiten, wie Bandagieren von Diagonalen, Beischnciden von Sperr-holzeckcn usw. auszuführen. Zum Bandagieren von Diagonalen mit den Rippen nimmt man kaltleimgetränktes Band, 15 Millimeter breit (Bild 262).
Bevor wir jetzt den Flügel bespannen, werden erst die übrigen Flugzeugteile fertiggestcllt, um das Flugzeug im Rohbau vollständig montieren zu können. Dies ist aus folgenden Gründen nötig:
l.Es können uns Fehler unterlaufen sein (verkehrtes Montieren von
Beschlägen, nicht richtige Strebenlänge usw.), die jetzt noch behoben werden können.
2. Die Steuerscile lassen sich leichter verlegen und besser kontrollieren, ob sie bei der Steuerbetätigung an keinem Bauteil reiben.
3. Das im Rohbau fertige Flugzeug muß durch den Bauprüfer geprüft werden.
Bei Flugzeugen mit Brett- oder Doppel-T-Hohncn ist die Rohbauprüfung die erste erforderliche Prüfung. Hat das Flugzeug jedocl: Kastenholme, so ist vorher schon eine
Jlolmprüfung nötig, weil der Bauprüfer den >ch offenen Holm, nämlich die Holmgurte sehen nß, bevor der Holm beplankt wird.
Ist das zu bauende Flugzeug aber unser ctes Erzeugnis, dann ist es besser, wenn der Bauprer trotz Brett- oder Doppel-T-Holm schon vorler Rohbauprüfung einmal kommt, am besten ich Fertigstellung sämtlicher Flügeleinzelteile, alsoe-vor wir mit dem Flügclzusammenbau beginneiEs kann uns nämlich wenig nützen, daß uns der iu-prüfer. nachdem das Flugzeug fast fertig ister-klärt, daß es nicht oder nur beschränkt zugelacn werden kann, weil irgendwelche Teile, z. Bdie Holme, aus schlechtem Material sind. Wievielin-nütze Mühe und Arbeit können wir uns ersp;en, wenn wir den Bauprüfer schon vor dem Zusamen-bau des Flügels fragen, ob z. B. das Holz, dawir für die Holme verwenden wollen, auch für dscn
Bild 261. Ausschneiden von Handlöchern und Aussteifringen mit dem Kreisschneider
Zweck geeignet ist. Über Rohbaumontage un Bauprüfung siehe Abschnitt „VIII. Die Rohbaumontage“.
Bild 262. 1. Bandagieren von Rippen n Diagonalen, 2. Sperrholz für Seilaustritt, 3. Blechlasch am Ruderhebel
2. Bau von litwerken
Bei Schulflugzeugen hat das Höhenrudr meistens rechteckige Form und überall gleiches Profi). Daher macht die Herstellun wenig Schwierigkeiten. Der Holm- und Rippenbau ist genügend bekannt, und wir buchen uns nur noch mit dem Zusammen ßau zu beschäftigen.
Bild 263 zeigt ein derartiges Höhenruder. Auf den fertig bearbeiteten Holm werden die Anlriebshebel montiert (Bild 264). Beim Höhenruder müssen wir auf die Richtung der an den Hebeln angreifenden Seile achten; diese dürfen nicht übereck ziehen. Nach
Bild 263. Höhenruder
den Hebeln werden sämtliche Sperrholzecken zur Rippenbefestigung angeleimt. Nun wird der Holm auf einer ebenen Bohle festgespannt (Bild 265) und die Rippen aufgesetzt und fcstgeleimt. Die Rippenschwänze werden aufgeschlitzt und die Hinterkante wird eingeleimt (Bild 266).
Nachdem die Leimungen trocken sind, wird die Hinterkante in Richtung der Rippenneigung beigeputzt und die dortigen Sperrholzecken werden aufgeleimt. Eine Pressung der Sperrholzecken mittels Schraubzwingen ist oft nur möglich, wenn wir Keilklötze beilegen. Daher sind Ulmiaklammern (Bild 6) oder Fixklemmen (Bild 74) hier vorteilhafter als Schraubzwingen.
Sollen mehrere gleiche Ruder hergestellt werden, und das ist bei Schulflugzeugen immer zweckmäßig, um Ersatz zu haben, so können wir uns eine einfache Vorrichtung für den Zusammenbau der Ruder und Dampfungsflächen nach Bdd 267 und 268 herstellen.
Bild 264. Anbringen der Zunächst wird auf dem Grundbrett (Bild 267)
die genaue Lage des Holmes angezeichnet und dieser auf dem Grundbrett durch zwei Stifte angeheftet. Dann wird die Holmmittcllinie auf das in halber Ruderhöhe angebrachte Vorrichtungsbrett, das später Schlitze für die Rippen und Diagonalen erhalten soll, übertragen. Auf allen Rippen und Diagonalen reißen wir ebenfalls die Mittellinie an, um sie später beim Zusammenbau mit den auf dem Holm und dem Schlitzbrett angerissenen Mittellinien in Übereinstimmung bringen zu können.
Jetzt werden die Schlitze im Schlitzbrett angczcichnet und eingeschnitten. Wir stellen zunächst nur für diejenigen Rippen, die senkrecht auf dem Holm stehen, die Schlitze her, da wir die genaue Lage dieser Schlitze leicht durch Hochloten vom Grundbrett oder eingelegten Holm aus finden können. Dann setzen wir diese Rippen ein und gewinnen
dadurch die Punkte an der Hinterkante des Ruders, nach denen die Diagonalen und schrägen Rippen laufen sollen, bzw. von denen aus wir die hierfür benötigten neuen Punkte an der Hinterkante durch Messung finden können. Die noch fehlenden Schlitze
Bild 266. Einsetzen der Hinterkante
zeichnen wir dann durch Messen mit einer Schnur und etwas Augenmaß ungefähr an Wir dürfen die Schlitze dann nur nicht gleich in voller Breite (Rippenstärke) ausschneiden, sondern führen zunächst nur einen in Rippen- bzw. Diagonalrichtung liegenden feinen Schnitt aus, damit wir nach erneutem Messen mit der Schnur die Lage des Schlitzes noch korrigieren können.
Wenn wir das alles gewissenhaft gemacht haben, müssen die Schwänze der eingesetzten Rippen und Diagonalen an der Hinterkante richtig Zusammenstößen, so daß wir dort nun unter Leimangeben die Hinterkante einschieben können. Wegen der besseren Zugänglichkeit leimen wir am Holm, bevor wir diesen in die Zusammenbau-Vorrichtung legen, nur die rückwärtigen Spcrrholzeckcn auf. Dadurch ist es leichter möglich, die Diagonalenden genau passend abzuschrägen und anzuleimen.
Bild 267. Helling für Höhenruder,
Die Pressung zwischen Holm und Rippen sowie die zwischen Rippen und Hinterkante ist bei dieser Vorrichtung ebenfalls einfach und einwandfrei. Da durch das geschlitzte Brett in der Mitte des Ruders der Abstand zwischen Holm und Hinterkante unterteilt ist, kommen wir mit verhältnismäßig kleinen Schraubzwingen aus, die wir vom Schlitzbrett zur Hinterkante ansetzen.
Bild 269 zeigt das Aufziehen der Sperrholznase bei einem Querruder.
Beim Cellonieren der bespannten Ruder verziehen sich diese gern. Man kann das vermeiden, wenn man erst ein Feld auf der einen und das entsprechende auf der anderen Seite streicht, und so fort. Hierdurch gleichen sich die Spannungen immer aus. Wird erst eine ganze Seite fertig celloniert, so holt die Bespannung die Hinterkante herum und kann auch durch kräftiges Cellonieren auf der Gegenseite nicht zurückgeholt werden.
Bild 269. Aufziehen der Sperrholznase am Querruder
Bild 270. Rumpfhelling
der Gurte, Füllklötze usw. miteinander verbinden und schließlich den Rumpf so weit beplanken, wie cs die Helling zuläßt. Bild 270 zeigt eine Helling für den Rumpf eines Leistungs-Segelflugzeugs. Der Aufbau der Helling wird natürlich immer verschieden sein, da er sich nach den vorhandenen Materialien und dem Bauvorhaben richtet.
Bild 271. Ausrichten der Spante auf der Helling nach der Rumpfbezugsebene
Die Rümpfe werden meistens kieloben auf der Helling zusammengebaut. Auf den Hellingböcken legt man die Seitengurte fest, um dann auf diesen die Spante aufzubauen.
Ähnlich wie bei der Flügelhelling geht man auch beim Bau der Rumpfhelling von einer horizontalen Ebene aus, der Rumpfbezugsebene, auf der die Spante senkrecht stehen. Aus dem Rumpfplan ergeben sich die Abstände der Spante und die Höhen der Seitengurte über der Horizontalen (Bild 271). Der Bau einer Rumpfhelling, die leicht herzustellen ist, geht aus Bild 272 hervor. Als unterstes Bauglied wird ein kräftiger Rahmen zusammengenagelt, dessen Oberkante mit der Wasserwaage ausgerichtet wird. Die Oberkante dient uns später als Meßkante. Sie muß durchgehend gerade sein; denn auf ihr werden später die Spantabstände angezeichnet und außerdem von hier aus die Bockhöhen gemessen. Bei der Höhe der Böcke müssen wir beachten, wie weit die
Spanten nach unten ragen; besonders den hohen Seitenruderspant nicht vergessen! Dieser ragt oft weit nach unten, und es ist nicht immer möglich, ein Loch in den Boden zu schneiden. Die Böcke werden nach beiden Richtungen (in der Breiten- und Längsrichtung) nachgeprüft, ob die Oberkante horizontal und die Seitenpfosten senkrecht stehen. Stehen alle Böcke, so wird die Rumpfmitte mit gespanntem Faden auf jedem Bock angezeichnet; außerdem müssen noch die Spantbreiten angerissen werden. Dann legt man die Rumpfholme (Seitengurte) auf die Helling und spannt sie mit Klammern. Schraubzwingen oder ähnlichem fest (Bild 273). Es ist praktisch, unter die Gurte noch 10-mm-Klötze überall unterzulegen, da sonst beim Beplanken das Sperrholz auf die Bockkanten stößt.
Denjenigen Vereinen, die viel und mehrere Muster bauen, sei noch eine Helling gezeigt, die in bezug auf Vielseitigkeit in der Verwendung nichts zu wünschen übrig läßt. Die Bilder 274 und 275 zeigen uns diese Helling in der Benutzung.
Wie ersichtlich ist, sind alle Verbindungsstellen zwischen Böcken und Längsriegeln und auch bei den Böcken selbst, durch Langlöcher verstellbar gehalten. Der Vorteil dieser Helling besteht in der großen Anpassungsfähigkeit an alle Segelflugzeugrümpfe. Es wird kaum einen Segelflugvercin geben, der alle Hellinge der gebauten Typen am Lager hat. Außerdem kosten zwei einfache Hellinge schon etwa genau so viel, wie eine verstellbare. Das Baumaterial muß hier mit Rücksicht auf Schwächung durch die Langlöcher etwas stärker und in der Qualität besser genommen werden. Außerdem entstehen noch einige Kosten für Bolzen und Flügelmuttern.
Bild 2<5. herstellbare Helling, Vorderansicht
Es ist darauf zu achten, daß nur trok-kenes Holz zur Verwendung gelangt. Bei Diagonalen, die auf ihrer ganzen Länge an der Beplankung angeleimt sind, ist auf die Form des Rumpfes Rücksicht zu nehmen. Bei eckigen Rümpfen werden erst die Rumpfseitenwände beplankt und zwar immer abwechselnd ein oder zwei Platten auf der einen und wieder zwei auf der anderen Seite. Wird der Rumpf erst auf der einen Seite vollkommen beplankt. so zieht er sich leicht krumm.
Streben- oder Flügelanschlußbeschläge werden vor dem Beplanken festgeschraubt und die Muttern gut verkörnt. Die Beplankung im Bereich dieser Beschläge muß sauber angepaßt werden.
Die Rumpfholme an der Rumpfnase werden abgeschrägt und die verleimten Bogen angeschäftet. Bild 276 zeigt das Verleimen der Nascnleisten bei einem eckigen Rumpf. Sämtliche Gurtleisten werden hier im Bereich der Rumpfnase wesentlich stärker genommen, als sie in
Bild 276. Rumpfnase eines eckigen Rumpfes
Bild 277. Ausrichten der Spanten mit dünnen Latten
der Zeichnung angegeben sind; denn es ist nicht möglich, die Leisten so genau anzuschäften, ohne daß ein, wenn auch nur leichter Knick entsteht. Es muß so viel Material vorhanden sein, daß man gut beiputzen kann. Zuerst werden die Rumpfseitenwände beigeputzt, d. h., der Grundriß der Nase in eine schöne Form gebracht. Dabei muß immer wieder visiert werden, wo und wieviel weggenommen werden muß.
Bei rundem Rumpf muß man zum Beiputzen der Spanten dünne Leisten
Bild 278. Beschläge vor dem Beplanken anbringen
nehmen, mit deren Hilfe man Unstetigkeiten am Rumpf feststellt (Bild 277).
Bild 278 zeigt das Anschlägen von Streben-Anschlußbeschlägen.
Beplanken
Bei runden Rümpfen wird die Beplankung am Rumpf-Vorderteil nicht von Spant zu Spant geschäftet, weil sie sonst bei den schnell kleiner werdenden Rumpfquerschnitten an jedem Spant einen Knick bekommen würde. Statt dessen wird das Sperrholz in Längsstreifen über Schablonenhölzern geschäftet (Bild 279). Es werden kräftige Bretter genommen, die an den Spanten Einschnitte erhalten. Sie sind beim provisorischen Ein- und Festsetzen im Rumpf an ihrer Oberseite ungefähr auf Form geschnitten.
Je stärker die Rundung ist, desto schmaler müssen die Sperrholzstrcifen werden, und hiermit die Entfernung der Bretter. Die
Schablonen werden dann entsprechend der Rumpfform abgehobelt, und nun wird ein Sperrholzstrcifen nach dem anderen aufgezogen (Bild 280).
Bei den meisten Rundrümpfen sind die Nasen schlecht aufgezogen. Hier kann man ein besseres Aussehen erreichen, wenn man nur genügend Mühe aufwendet. Bild 281 zeigt das Pressen von Sperrholz mit Schraubzwingen und dünnen Leisten. Einige Heftnägel muß man auch hier einschlagen, damit das Sperrholz beim Pressen nicht verrutscht.
Sonderbauarten
In Bild 282 und 283 ist ein Rumpf ohne Längsgurte gezeigt. Auffällig ist hier die Ein fachheit der Rumpfhelling. Auf vier geraden Längsbalken, die am Ende durch einen Rah-
Bild 279.
Vorbereitung für das Beplanken. Sthablonenhölzer sind unter den Spanten e'.ngepaßt
Bild 280.
Das Sperrholz wird mit Leisten rind Schraubzwingen aufgezogen
men zusammcngehaltcn sind, werden die Spanten aufgeschoben. An den Schäftstellen der Beplankung werden zur besseren Pressung Beilagen eingeschoben, die der Helling nochmals Festigkeit geben und außerdem den Abstand der Helling-Längsbalken wahren. Das Beplanken geschieht dann in der bekannten Weise entweder durch Nagelung oder durch Pressung mittels Beilagen und Schraubzwingen. Wenn die Beplankung fertig ist, werden die Endrahmen der Helling abgenommen und die Beilagen entfernt, so daß die Helling in sich zusammenfällt und die Längsbalken herausgezogen werden können.
Bild 281. Pressung durch Leisten und Schraubzwingen
Anbringen vonKufeund Schleppkupplung
Nach dem Beplanken der Rumpfunterseite wird die inzwischen verleimte oder auf einer Schablone vorgebogene Kufe mit dem Rumpf verbunden. Die Befestigung des vorderen Endes der Kufe mit dem Rumpfkiel oder den Rumpfgurten muß nach Zeichnung erfolgen. Sic wird je nach Angabe verschraubt oder verleimt. Ist noch ein Klotz zwischen Rumpfkiel und Kufe vorgesehen, dann diesen nicht stumpf abschneiden, sondern auch hier schwalbcnschwanzförmig auslaufen lassen, um bei Landungen eine Kerbwirkung und häufige Brüche der Kufe zu vermeiden. (Bild 284).
Alle Befestigungsschrauben, die im Bereich der Gleitfläche liegen (für Gummipufferbeschläge, Fahrgestellauslösung usw.) müssen auf der Unterseite eingelassen werden, und zwar noch um einige Millimeter mehr, da sich die Kufe abnutzt. Die Seiten der Kufe sind gut abzurunden, da sonst Splitter abreißen würden.
Im Bereich des Starthakens sind alle vorspringenden Teile der Kufe so abzurunden und zu bearbeiten, daß das Startseil nicht hängen bleiben kann.
Bild 282. Rumpfhelling. Man beachte die Beilagen an den Sdiäftstellen der Beplankung 1)
Werden statt Gummiklötzen Kuf enab -federungsbälle (verstärkteTennisbälle) eingebaut, so ist für eine gute Lagerung derselben Sorge zu tragen. Durch kleine Querriegel muß verhindert werden, daß die Bälle im Kufenraum wandern können (Bild 285).
Kufen mit Ballfederung müssen verkleidet werden, da die Bälle sonst herausspringen können. Die Verkleidung der Kufe zeigt Bild 28G. Es ist erforderlich, die Unterkante der unteren Metallschiene mindestens 8 mm über Unterkante Kufe zu setzen, um ein Abreißen der Schiene zu verhindern. Außerdem überlappt man die Metalleistenstöße zweckmäßig in Flugrichtung, da sie sich gerade an der Stoßstelle durch Hängenbleiben lösen können. Als Material für die Kufenverkleidung kommen Leder. Kunstleder oder sehr kräftiger Stoff (Segeltuch) in Frage. Auch der Sporn wird zuweilen mit Ballfederung versehen (Bild 287).
Bild 283 Inneres des fertigen Rumpfes. Die Beilagen sind entfernt 1)
l) Die Bilder 282 und 283 stammen vom Bau des „Windspiels“ der Akaflieg Darmstadt
Kufe
Bild 284. Schwalbenschwanzförmiger Auslauf des Fiillklotzes zur Befestigung der Kufe
Bild 285. Kufenabfederungsbälle
Kufenabfcderungsbälle sollen die Energie aus dem Landestoß aufnehmen. Auf starke Dämpfung des Landestoßes, also Umformung eines großen Teils der kinetischen Energie des Stoßes in Wärme, wie das bei den viel schnelleren und schwereren Motorflugzeugen oder bei Groß-Segelflugzeugen, sowie auch bei Autos notwendig ist. wird beim Übungsund Leistungs-Segelflugzeug kein Wert gelegt, da die hierfür erforderlichen Stoßdämpfer zusätzliches Gewicht bringen würden. Die durch den Landestoß zusammengedrückten Federungsbälle dürfen also wie Federn die aufgenommene Energie wieder hergeben, so daß das Flugzeug wieder hochspringt, wenn der Landestoß zu groß ist. Die Hauptsache ist, daß die Federung einen ausreichend großen Fcdcrwcg hat, so daß die bei der Aufnahme der Energie des Landestoßes auftretende Kräfte, die ja das ganze Flugzeug, besonders aber die unmittelbar getroffenen Rumpfteile beanspruchen, möglichst klein bleiben. Nur durch solch einen ausreichend großen Federweg der Kufenfederung wird erreicht, daß auch bei einer heftigen „Bumslandung“ kein Schaden entsteht.
Nun ist zwar der Federweg der Kufenabfcderungsbälle größer als der von Gummipuffern aus massivem Gummi, wie sie früher verwendet wurden; aber leider ist er immer noch nicht groß genug, um ein hochwertiges Flugzeug vor zu hoher Beanspruchung bei der Landung gut zu schützen. Hinzu kommt noch, daß schwere Flugzeuge (Doppelsitzer) die Bälle dauernd so stark belasten, daß diese schon nach kurzer Zeit erneuert werden müssen, besonders wenn das Flugzeug auch in der Halle ständig die Abfederung belastet.
Deshalb wurde während des Krieges bei der Firma Jacobs-Schweyer Flugzeugbau, Darmstadt ein Federungselcment mit der Gerätnummer: 108—398 entwickelt, das im wesentlichen aus einer Kegelstumpf-Feder besteht, die aus Federstahl von 7 mm Durchmesser gewickelt ist. Diese Feder wirkt als Druckfeder, unterscheidet sich aber von den üblichen, zylindrischen Druckfedern (Schraubenfedern) dadurch, daß ihr Windungsdurchmesser, der unten ungefähr 110 mm beträgt, nach oben spiralförmig kleiner wird bis auf etwa 40 mm Durchmesser. Dadurch wird erreicht, daß sich beim Zusammendrücken der Feder nicht Windung auf Windung legt, wie dies bei zylindrisch gewickelten Druck-federn der Fall ist. sondern daß sich alle Windungen ähnlich wie beim Balg eines Photoapparates ineinander legen. Auf diese Weise läßt sich die Feder bis auf etwa 10 mm Höhe zusammendrücken, so daß also fast der gesamte Abstand zwischen Rumpfkiel und Kufe als Federweg nutzbar wird.
Die Herstellung solcher Fedcrungselemente ist aber schwierig; denn schon das Wickeln der spiralförmigen Feder ist nicht leicht. Die Feder darf nämlich keine konstante Steigung (Höhenabstand von Windung zu Windung) haben, wie eine gewöhnliche (zylindrische) Druckfeder, sondern die Steigung muß mit dem nach oben kleiner werdenden Windungsdurchmesser abnehmen, und zwar noch etwas stärker als mit dem Quadrat des Durchmessers (etwa mit der 2,15ten Potenz des Windungsdurchmessers). Andernfalls verformt sich die Feder nach kurzer Zeit, weil sie im Bereich der kleinen Windungsdurch-messer (oben) überbeansprucht wird, und verliert dadurch stark an Fähigkeit zur Arbeitsaufnahme.
Auch muß die Feder in unbelastetem Zustand durch ein Stahlband oder auf andere geeignete Weise unter Vorspannung gehalten werden, wobei das Stahlband weder das Zusammendrücken der Feder behindern, noch dabei selbst beschädigt oder verbogen werden darf. Deshalb dürfte die Selbstherstellung solcher Federungselemente wohl kaum
in Frage kommen; aber auch bei fabrikmäßig hergcstcllten müssen wir darauf achten, daß nicht die oben angeführten Mängel vorliegen.
Je nach Zeichnung wird gleichzeitig mit der Kufe der Starthaken angebracht. Anbringung so, daß das Seil nicht vor Beendigung des Startvorganges herausrutscht, d. h. der Starthaken muß gegen die Flugrichtung nach hinten geneigt sein. Der Winkel, um den die hintere Kante des Starthakens gegen die Richtung der Flügelsehne geneigt ist, soll 65c ± 5 betragen. Es genügt selbstverständlich, daß der untere Teil der Hakenkanle diese Neigung hat (Bild 288). Außerdem muß bei der Verwendung von Starthaken nach
Gegen Vberhaken des Startseilrings gesicherter Starthaken
Bild 289. Schleppkupplung
Bild 288 ein Schutz angebracht werden, der ein Überschlagen und Festhalten des Start-seilringcs verhindert.
Als Schleppkupplung für Flugzeugschlcpp dient die Einheits-Ringkupplung (DFS-Kupplung) (Bild 289). Sie darf nicht selbst hcrgestellt werden, sondern muß von einem dafür zugelassenen Herstellerwerk angcferligt und dort von einem Bauprüfer nach bestimmtem Verfahren geprüft sein. Das ist deshalb notwendig, weil zur Vermeidung vun schweren Unfällen bestimmte Anforderungen an die Schleppkupplungen gestellt werden, die nur bei genauer Fertigung derselben erfüllt werden können. Die wichtigsten Forderungen, auf die auch bei der Nachprüfung von Segelflugzeugen und ihren Kupplungen geachtet werden muß, sind:
Bei einer Seilkraft von 0 kg soll der Auslösehebel noch mit einer Kraft von etwa 1 kg schließen.
Bei einer Seilkraft von 750 kg darf die Auslösekraft nicht höher als 15 kg sein. Selbstauslösungen dürfen nicht vorkommen.
Nach der Beanspruchung mit einer Seilkraft von 1000 kg darf die Kupplung keine bleibenden Verformungen und keine Beeinträchtigung der Betätigungsmöglichkeit zeigen.
Das Anschlußringpaar nach Lg N 155 65 muß verwendbar sein, wenn nicht grundsätzlich anders geformte, von der Prüfstelle zugelasscne Anschlußglieder vorgesehen sind.
Die Kupplung muß möglichst robust und darf nicht empfindlich sein bezüglich Einbauspannungen, unsachgemäßer Handhabung, Verschmutzung und mangelhafter Schmierung.
Die Kupplung muß leicht einzubauen und auszutauschen sein
Auch das Anschlußringpaar muß von einem dafür zugelassenen Herstellerwerk angefertigt und dort von einem Bauprüfer abgenommen sein. Die Verwendung anderer, etwa selbstangefertigter Ringe ist verboten, weil sie leicht zu schweren Unfällen führen kann; denn aus ungenügendem (zu weichem) Werkstoff oder mit ungenauen Abmessungen hergestellte Ringpaare können sich in der Kupplung verklemmen.
Der Einbau der Schleppkupplung muß sorgfältig und genau nach Zeichnung ausgeführt werden. An den in der Kupplung befindlichen Hebel soll das Bedienungsseil in einem Winkel von annähernd 90° angreifen (bei geschlossener Kupplung). Der Hebel muß sich durch Zug an diesem Seil einwandfrei betätigen lassen, so daß die Kupplung ihre völlig geöffnete Stellung erreichen kann. Beim Schließen darf dieser Hebel weder durch einen direkten Anschlag, noch durch Anschlägen des Bedienungsseils oder sonstiger Bedienungsteile daran gehindert werden, sich bis in die Stellung zurückzubewegen, bei der die Kupplung vollkommen geschlossen ist. Das ist wichtig, weil sonst Selbstauslösungen vorkommen können; denn der Kupplungsmechanismus hat als Sicherung gegen Selbstauslösen eine Kniehebelsperre. Solche Sperren funktionieren nur, wenn der Kniehebel durchgeknickt ist, was aber nur bei völlig geschlossener Kupplung der Fall ist. Behinderungen für ein völliges Schließen der Kupplung können sein: Anschlägen des Kupplungshebels an einen Spant oder sonstigen Bauteil, Anschlägen eines Spleißes des Betätigungsseils an einer engen Durchführung, zu große Reibung des Seils oder vorzeitiger Anschlag des Bedienungsgriffs oder-hebels. Auch das versehentliche Betätigen der Schleppkupplung, z. B. durch Berühren des Bedienungsseils mit dem Fuß, muß unmöglich gemacht werden. Der wirksame Weg am Auslösegriff soll mindestens 50 mm betragen.
Zu beachten ist folgendes: An der Schleppkupplung dürfen keine Schweißungen und auch sonst keinerlei Änderungen vorgenommen werden. Das Gehäuse muß beim Ver-
Bild 290. Auf dem Sporn eines Motorflugzeugs angebrachte Schleppkupplung
schrauben mit dem Befestigungsbeschlag durch gleichmäßiges Anziehen der Befestigungsschrauben vor Verziehen bewahrt werden, um so ein Verklemmen des Kupplungsmechanismus zu vermeiden. Soweit das Auslöseseil nicht in Rohr läuft (z. B. Aluminiumrohr), muß es einen leichten Durchhang haben, um ein restloses Schließen der Kupplung zu gewährleisten. Auf keinen Fall darf es gespannt sein. Der Bedienungsgriff muß für große und kleine Flugzeugführer sicher und bequem zu erreichen sein. Bei Holzrümpfen muß von der Schlcppkupplung aus eine leitende Verbindung zum Handsteuer verlegt werden, die einen elektrischen Spannungsausgleich ermöglicht. Auch die weiter unten beschriebenen Sicherheitskupplungen müssen mit dem Handsteuer elektrisch verbunden werden.
Den Einbau einer Schleppkupplung in den Sporn eines Motorflugzeugs zeigt Bild 290 Wesentlich beim Einbau in das Motorflugzeug ist die Seilverlegung und Seileinstellung bei entlastetem und bei durchgefedertem Sporn. In beiden Stellungen muß Auslösen sicher möglich und Selbstauslösen unmöglich sein.
Sicherheitskupplungen
Die Einheits-Ringkupplung ist nur für das Schleppen durch Motorflugzeuge und für den Windenflachstart (Geradeausflug auf die Winde zu, Höhe bis 20 m) als Schleppkupplung zugelasscn. Für den Windenhochstart und den Autoschlepp, also für das drachenartige Hochschleppen von Gleit- und Segelflugzeugen durch am Boden verbleibende Maschinen muß eine der zur Zeit zugelassenen Sicherheitskupplungen verwendet werden. Das sind Kupplungen, die außer der Möglichkeit zum jederzeitigen willkürlichen Auskuppeln durch den Flugzeugführer noch eine zusätzliche Einrichtung haben, die das Schleppseil automatisch ausklinkt, wenn der Winkel zwischen dem Seil und der Flugzeuglängsachse eine bestimmte Größe erreicht hat. Dadurch soll bewirkt werden, daß die Kupplung selbsttätig ausklinkt, wenn der Flugzeugführer nicht rechtzeitig auskuppelt und auf diese Weise einen Flugzustand verursacht, bei dem das Schleppseil in einer so großen Steilheit an das Flugzeug angreift, daß dieses durch Überbeanspruchung gefährdet wird. Auch das gefährliche Fortdauern der Fesselung an die Winde oder das Auto, das beim Nichtausklinken des Schleppseils leicht vorkommen kann (Überfliegen der Winde, Wegfliegen von der Winde) und das schon zahlreiche schwere Unfälle verursacht hat, ist bei einer richtig funktionierenden Sicherheitskupplung unmöglich. Ein gefährlicher Flugzustand kann sich nämlich durch die Fesselung an die Winde nur dann einstellen, wenn das Schleppseil mit einer die Fluggeschwindigkeit vermindernden, also rückwärts gerichteten Komponente angreift. Dieser Fall tritt aber erst dann ein, wenn der Winkel, den das Schleppseil unmittelbar am Flugzeug mit der Flugrichtung bildet, mehr als 90° beträgt, wobei als Flugrichtung in guter Näherung die Richtung der Flügelsehne betrachtet werden kann. Bei einem solchen Seilwinkel klinkt eine einwandfreie Sicherheitskupplung automatisch aus, so daß eine Gefährdung des Flugzeugs nicht möglich ist. Die vorschriftsmäßigen Seilwinkel, bei denen die Kupplung ausklinken soll, sind: Bei Segelflugzeugen mit Schwerpunktfesselung 85—90°, bei Schulgleitern mit Bugfesselung 70—75° gegen die Flugrichtung.
Zur Zeit werden drei verschiedene Muster der Sicherheitskupplung gebaut, die bis auf weiteres alle drei für die Verwendung beim Auto- und Windenschlepp zugelassen sind. Ihre Bezeichnungen lauten: Tost-Kupplung, Zang-Kupplung und Seitenwand-Kupplung.
Die Tost-Kupplung und die Zang-Kupplung werden am Bug eingebaut (Bugfcssclung) oder weiter zurückliegend an der Rumpfunterkante (angenäherte Schwerpunktfesselung). Die Scitcnwandkupplung besteht aus zwei Kupplungen, von denen eine an der rechten und eine an der linken Rumpfseitenwand angeordnet wird (Schwerpunktfesselung). Bei allen drei Sicherheitskupplungen muß beim Einbau eine bestimmte Neigung der Kupplungslängsachse zur Flügelsehnc eingehalten werden; denn die Automatik der Entkupplung soll ja abhängig sein von dem Winkel, den das Schleppseil mit der Flugrichtung bildet, wobei als Flugrichtung näherungsweise die Richtung der Flügelsehne betrachtet werden kann. Für den Einbau und die sonstige Behandlung der Sicherheitskupplungen sind die bei ihrem Bezug mitgclieferten Vorschriften genau zu beachten, ergänzt durch eine analoge Berücksichtigung des weiter vorn über Einbau und Behandlung der Einheits-Ringkupplung Gesagten.
Die Seitenwandkupplung ist besonders gut für die genaue Schwerpunktfesselung des Flugzeugs geeignet; denn ihre beiden Kupplungen werden an den Rumpfseitenwänden genau rechts und links vom Flugzeugschwerpunkt angeordnet. Schwerpunktfesselung ergibt beim Auto- und Windenschlepp einen in allen Schlepphöhcn um die Querachse stabilen und gut steuerbaren Flugzustand, zum Unterschied von der Bugfesselung. Bei letzterer hält der Flugzeugführer ständig durch verhältnismäßig starkes Ziehen dem Zug des Schleppseils, der den- Bug des Flugzeugs herabziehen will, die Waage, und zwar mit zunehmender Höhe, also zunehmender Steilheit des Schleppseils, in verstärktem Maße. Dabei verursachen Schwankungen im Zug des Schleppseils, die durch Schwingungen des pendelnden Seiles entstehen, ein andauerndes Aufbäumen und wieder Absacken des Rumpfbugs. Dieses „Dümpeln“ wird um so stärker, je mehr der Flugzeugführer zieht und dadurch die Stabilität des Flugzeugs um seine Querachse vermindert. Bei der Schwerpunktfesselung tritt dieser Nachteil nicht auf, weil der Flugzustand stabil ist. Das Flugzeug liegt ruhig, und es lassen sich dadurch größere Höhen erreichen.
Aber auch die beiden anderen Sicherheitskupplungen (Tost-Kupplung und Zang-Kupplung) können nicht nur am Bug eingebaut werden, sondern ermöglichen bei entsprechender Anordnung im Rumpf des Flugzeugs auch eine, wenn auch nur angenäherte, Schwerpunktfesselung. Zu diesem Zweck werden sie an der Rumpfunterkante auf dem Rumpfkiel angebracht oder (bei Flugzeugen mit Kufe) einseitig direkt neben dem Rumpf-kicl, so daß das Schleppseil gerade von der Kufe freigeht. In der Seitenansicht des Flugzeugs müssen diese Kupplungen so weit vom Bug aus nach hinten verschoben sein, daß die Richtung des Seilzugs beim Auto- und Windenschlepp etwa durch den Flugzeugschwerpunkt geht. Die Richtung des Seilzuges bildet mit der Flugzeuglängsachse einen Winkel, der beim Start zunächst klein ist, mit zunehmender Höhe aber immer größer wird. Deshalb ist es nicht möglich, eine beim Rumpfkiel, also unterhalb des Flugzeugschwerpunkts angebrachte Sicherheitskupplung der Länge nach so anzuordnen, daß die Richtung des Scilzugs in allen Stadien des Schleppvorganges beim Auto- und Wlndenschlepp durch den Flugzeugschwerpunkt geht. Es bleibt deshalb nichts anderes übrig, als zu vermitteln. so daß die Scilrichtung beim Start (kleiner Seilwinkel) möglichst wenig hinter dem Schwerpunkt an diesem vorbeigeht und bei großer Flughöhe (großer Seilwinkel) möglichst wenig vor dem Schwerpunkt verläuft. Auf diese Weise wird erreicht, daß die durch den Schlcppseilzug beim Start verursachte Schwanzlastigkeit und die in großer Schlepphöhe entstehende Kopflastigkeit gering bleiben.
Eine derartig angenäherte Schwerpunktfesselung genügt aber, um die Vorteile der Schwerpunktfesselung beim Auto- und Windenschlcpp praktisch voll zur Geltung zu bringen. Die noch verbleibende geringe Kopf- bzw. Schwanzlastigkeit durch den Schlepp-scilzug ist unbedeutend gegenüber der sehr großen Kopflastigkeit, die bei Bugfesselung auftritt. Entscheidend für die Bewertung der drei genannten Sicherheitskupplungen dürfte daher nicht die Genauigkeit sein, mit welcher der Kraftangriff des Schleppseils den Flugzeugschwerpunkt trifft, was ohnehin mit dem Prinzip der Sicherheitskupplung nichts zu tun hat, sondern die Zuverlässigkeit der Kupplungen sowohl beim automatischen Ausklinken, als auch beim Handausklinken durch den Flugzeugführer. Auch das zuverlässige Halten des Schleppseils ist für die Beurteilung der Kupplungen wichtig; denn Selbstauslösungen durch Versager können unangenehme Folgen haben. Ebenso ist es unerwünscht, daß die Automatik der Kupplungen schon dann in Funktion tritt, wenn das lose hängende Schleppseil, welches nur mit seinem Eigengewicht das Flugzeug belastet, lediglich infolge seines pendelnden Durchhangs diejenige Steilheit an der Kupplung überschreitet, auf welche die Kupplungsautomatik eingestellt ist. Die Automatik könnte sonst leicht beim Nachlassen des Windenzugs ein vorzeitiges, unerwünschtes Ausklinken bewirken.
Als zuverlässig ist eine Kupplung außerdem nur dann anzusehen, wenn sie genügend robust, also unempfindlich gegen Verschmutzen, ungenügende Schmierung und mehr oder weniger mangelhaften Einbau, sowie unsachgemäße Behandlung ist. Ferner ist für ihre Zuverlässigkeit noch von Bedeutung, daß sie auch dann einwandfrei funktioniert, wenn der Seilzug zusätzliche seitliche Komponenten hat, was beim Gefahrenzustand des gefesselten Wegfliegens von der Winde sehr leicht vorkommen kann. Das heißt mit anderen Worten: Auch wenn der nach rückwärts ziehende und dadurch die Sicherheit des Flugzeugs gefährdende Seilzug gleichzeitig seitlich gerichtet ist, muß die Automatik zuverlässig arbeiten. Die Einheits-Ringkupplung, die nur noch für das Schleppen durch Motorflugzeuge und für den Windenflachstart (Seite 275) zugelasscn ist, zeichnet sich gerade dadurch aus, daß das Schleppseil infolge seiner Doppelringe bei jeder beliebigen Zugrichtung des Schleppseils zuverlässig ausgeklinkt werden kann. Schließlich darf die Kupplung nicht so am Rumpf angeordnet sein, daß das Schleppseil bei seitlicher Komponente in der Seilzugrichtung an anderen Teilen des Flugzeugs hängenbleiben kann, nachdem die Sicherheitskupplung ausgeklinkt hat.
Welche Kupplung von den oben genannten, zur Zeit zugelassenen Sicherheitskupplungen am besten alle diese für die Sicherheit im Flugbetrieb mit Auto- und Winden-scblepp wichtigen Bedingungen erfüllt und somit als die geeignetste anzusehen ist, kann nur die praktische Erprobung ergeben, genau so wie auch die Einhcits-Ringkupplung ihre Überlegenheit über andere Schleppkupplungcn auf diese allein maßgebende Weise bewiesen hat. Es ist zu hoffen, daß nicht wieder, wie leider so oft, erst die Unfallstatistik die Entscheidung trifft, weil die Mitarbeit der Segelflieger mangelhaft ist, indem sie Mängel und Schwierigkeiten, deren Folgen glimpflich verlaufen sind, oft nicht melden und dadurch versäumen, bei der Vermeidung von zukünftigen Unfällen mitzuarbeiten. Dann spricht leider die Unfallstatistik das letzte, entscheidende Wort.
Fertigstellung des Rumpfes
Der Rumpf wird nun von der Helling genommen und umgedreht. Dann erfolgt der Einbau von Hand - und Fußsteuer und das Einspleißen der Steuerseile. Bei Flugzeugen, bei denen das Höhenruder direkt an die Seilleitung angeschlossen wird, muß zu dieser Arbeit auch das Höhenleitwerk montiert sein.
Es ist zu prüfen, ob die in den Zeichnungen verlangten Ruderausschläge möglich sind. Gleichzeitig werden die Anschläge zur Ausschlagsbegrenzung eingestellt, bzw. durch Bearbeiten (Abfeilen usw.) eingerichtet.
Ferner müssen wir kontrollieren, ob die Steuerungsteile nicht an irgendwelche Bauteile anschlagen oder ob die Steuerseile irgendwo scheuern. Ebenso ist auch die Leicht-gängikeit zu prüfen, wie das unter „Allgemeines über Flügelbau“ (Seite 239) beschrieben wurde.
Bild 291. Befestigung von Polster und Windschutzscheibe
Solange der Rumpf noch gut zugänglich ist, werden Führersitz, Fallschirmkasten, Fußboden, Innenbeplankung usw. eingebaut. Erst wenn alles, was später schwer zu erreichen ist, fertiggcstcllt wurde, wird die noch fehlende Beplankung angebracht, worauf der Rumpf verputzt und mit feinem Glaspapier geschliffen wird.
Nach dem Instrumenteneinbau (über Instrumentierung siehe Seite 298) werden diejenigen Stellen, an die der Pilot bei harten Landungen anschlagen könnte, gut gepolstert. Als Polsterung verwenden wir am besten Schweinsleder oder Ziegenlederspalt mit Kapokfüllung. Die Befestigung des Leders und die Füllung zeigt Bild 291.
Bau von Führerhauben
Bei Leistungssegelflugzeugen und zum Teil auch schon bei Übungsflugzeugen wird der Führerraum durch eine geschlossene Führerhaube abgedeckt, um dadurch die aerodynamische Güte des Flugzeuges zu verbessern.
Die Formgebung der Führerhaube führt im extremsten Fall zu einem völligen Einbeziehen in den Rumpfstrak, normalerweise jedoch zu einer Anpassung an die Form des jeweiligen Flugzeuges, unter Berücksichtigung einer aerodynamisch günstigen Gestaltung.
Folgende Forderungen müssen an eine gute Führerhaube gestellt werden:
Gute Sicht voraus, nach oben, nach unten und schräg hinten. Letzteres ist wichtig für die Landeeinteilung.
Keine optischen Störungen (Verzerrungen), kein Blenden und möglichst geringe
Sichtbehinderung durch undurchsichtige Bauteile (Haubenspante, Verstrebungen usw.). Schnelle und zuverlässige Abwurfmöglichkeit der Haube im Gefahrenfall.
Ausreichende Steifigkeit der Haube, damit sie sich nicht verklemmen kann. Beim Notabwurf ist mit großer Sturzgeschwindigkeit zu rechnen.
Kein zu großes Gewicht des abzuwerfenden Haubenteils. Große Hauben müssen entsprechend unterteilt werden.
Gute Abdichtung gegen Regen und Zugluft.
Regulierbare Entlüftung, damit die Verglasung bei niedriger Außentemperatur nicht beschlägt.
Zu öffnende Fenster auf beiden Seiten, die leicht bedient werden können und die den Flugzeugführer nicht behindern. Sie müssen so groß sein, daß bei Vereisung der Führerhaube ausreichende Sicht durch die geöffneten Fenster vorhanden ist. Keine den Flugzeugführer gefährdende vorstehende Teile im Innern der Haube. Gute polsterartige Verkleidung überall dort, wo er sich bei einer Bruchlandung verletzen könnte.
Leider werden diese Forderungen oft nicht genügend beachtet. Es sollen daher nachfolgend die am häufigsten vorkommenden Fehler auf gezählt werden:
Die Notsichtfenster in der Haube, die für den Fall des Beschlagens und Vereisens unentbehrlich sind, werden häufig nur einseitig angebracht. Ihre Hauptaufgabe als Sichtfenster für den Notfall wird oft übersehen.
Die Hauben sind vielfach schon im Stand nur mühsam auf- und abzusetzen und verklemmen bei der leichtesten Verkantung.
In der Meinung, einfach zu bauen oder auf bequemen Betrieb Rücksicht nehmen zu müssen, wird die Haube oft klappbar, aber nicht abwerfbar gebaut.
Der aerodynamischen Form zuliebe wird die Haube manchmal sehr groß und lang und ungewöhnlich schwer ausgeführt. Gelegentlich wird sie wegen eines guten Übergangs zwischen oder unter die Flügelnase eingepaßt, was dann sehr leicht zum Klemmen führt, wenn der Haubennotabwurf im Fluge nicht überhaupt unmöglich geworden ist.
Die Führerhauben haben meistens ein Gestell aus Holz, Stahlrohr oder Leichtmetallprofilen, auf dem die Verglasung durch Nietung befestigt ist. Neuerdings werden auch zuweilen gesteilose Führerhauben aus Plexiglas hergcstellt. Diese bestehen aus einem einzigen Stück von haubenförmig gewölbtem Plexiglas, das dick genug ist, um allein und ohne Gestell ausreichend fest zu sein (Bild 292).
Die im Segelflugzeugbau gebräuchlichste Ausführungsart der Haubengestelle ist die aus Stahlrohren geschweißte. Sie verlangt eine gute Fertigkeit in der Stahlrohrverarbeitung. Die am häufigsten vorkommenden Rohrabmessungen sind 10X1,0 mm oder 12X1,0 mm für das untere Gurtrohr, 10X0,5 mm oder 12X0,5 mm für die Spantrohre, 8X0,5 mm für Auskreuzungen. Natürlich richten sich diese Abmessungen weitgehend nach den gesamten Abmessungen der Haube. Je größer sie ist, desto schwerer ist sie auch, und damit nimmt auch die Schwierigkeit zu, die erforderliche Steifigkeit zu erreichen. Meistens ist aber für den Bau der Haube eine Zeichnung vorhanden, so daß wir uns über diese Fragen keine Sorgen zu machen brauchen.
Im Serienbau werden Führerhauben gewöhnlich in einer besonderen Vorrichtung gebaut. Anders ist es jedoch beim Einzelbau. Hier lohnt sich die Herstellung einer
Bild 292. Plexiglashaube ohne Gestell (Kranich Hl)
solchen nicht. Als Vorrichtung dient vielmehr der soweit fertiggestellte Rumpf selbst, bzw., falls die Haube auch gegen den Flügel stößt (bei Hochdeckern sehr häufig), das im Rohbau montierte Flugzeug.
Wir beginnen damit, daß wir die Gurtrohre zu passen, die auf der Bordkante des Rumpfes (Führerluke) aufliegen, und sie dort mittels Schraubzwingen oder Klammern festsetzen. Jetzt folgen die Spantrohre. Sie müssen genau nach Zeichnung gebogen werden, damit unsere Haube später auch richtig strakt. Die hierfür zur Verwendung kommenden Rohre lassen sich kalt biegen. Bei besonders starken Krümmungen ist es allerdings nötig, das Rohr vorher mit Sand zu füllen, damit es nicht an einer Stelle plötzlich einbeult (trockenen Sand verwenden). Wir tun gut, zuerst alle Spantrohre zu biegen, sie dann auf Länge zuzuschneiden, die Enden, die gegen die Gurtrohre stoßen, genau passend zuzufeilen (siehe unter „Bau von Stahlrohrrümpfen'4) und sie nun mit Klammern an der richtigen Stelle am Gurtrohr festzusetzen. Ist uns bei der Herstellung oder der Anordnung der Spante ein Fehler unterlaufen, so erkennen wir das nun sofort daran, daß die durch das Aufstellen der Spante entstandene Haubenform nicht richtig strakt. Es ist dann nicht schwer, den Fehler zu beseitigen.
Erst nach dieser Überprüfung unserer Haube heften wir die Spante durch einen Schweißpunkt an den Gurtrohren an. Handelt es sich um einen Holzrumpf, so müssen wir sehr vorsichtig arbeiten. Um ein Aufschlagen der Flamme auf das Holz zu vermeiden, muß an den Stellen, an denen geschweißt werden soll, eine Platte aus Stahlblech von
ausreichender Größe zwischen Rumpfwand und Gurtrohr geschoben werden. Ferner müssen nasse Lappen zur Hand sein, um die heiße Stelle sofort nach dem Heften kühlen Zu können. Alle weiteren Rohre, die je nach der Konstruktion vorhanden sind (z. B. Längsrohre, Auskreuzungen usw.), werden gleichfall zugepaßt und geheftet (Bild 293).
Jetzt nehmen wir die Haube vom Rumpf los und schweißen alle Schweißverbindungen, die ja bisher nur geheftet wurden, fertig. Dabei läßt sich ein Verziehen der Haube kaum vermeiden. Sie wird deshalb nochmals auf dem Rumpf festgesetzt und gerichtet. Paßt die Haube genau, so können die Verschlüsse angebracht werden.
Am besten bewährt haben sich solche Hauben verschlösse, deren Betätigungshandgriff oder -hebel an der Haube angeordnet ist, und zwar direkt am Gurtrohr. in bequem erreichbarer Nähe des Piloten. Der unbewegliche Gegenbeschlag sitzt dann also am Rumpf Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Betätigungsgriff des Verschlusses gleichzeitig Handgriff für die Handhabung der Haube ist, ähnlich wie bei einer Tür: Der Türdrücker ist gleichzeitig Handgriff für die Tür. Weiter wird von einem guten Haubenverschluß gefordert, daß der Betätigungsgriff beim Offnen oder Schließen der Haube gut greifbar ist. bei geschlossener Haube aber möglichst wenig in den Fuhrerraum hineinragt, so'daß er den Piloten nicht behindert. Die Bilder 294 bis 296 zeigen Verschlüsse, die gerade in letzterer Hinsicht vorteilhaft sind. Der Betätigungshebel liegt bei geschlossener Haube nahe an der Bordwand: bei geöffnetem Verschluß ragt er dagegen so weit in den Führerraum hinein, daß er gut greifbar ist (Bild 297). Die Verschlüsse haben einen Schneckengang und arbeiten ähnlich wie ein Gewehrschloß. Wenn die Führerluke groß ist. damit der Pilot bequem ein- und aussteigen kann, ist es nötig, die Haube an jeder Bordseite an zwei Stellen festzuhalten, weil sie sich sonst gegenüber dem Rumpf verziehen oder verbiegen könnte, so daß sie nicht mehr passen würde. Wird sic beim
Bild 293. Im Bau befindliche Führerhaube
offen zu
Bild 294/295. Einfach wirkender Sdineckengangverschluß
Offnen ganz vom Rumpf abgenommen, dann sind gewöhnlich die beiden vorderen Be-1 estigungsstellen (die eine auf Backbord, die andere auf Steuerbord) als Verschlüsse ausgebildet. Hierfür würde sich z. B. der Verschluß Bild 294/95 eignen. Die beiden hinteren Befestigungsstellen werden dagegen durch einfache Vorrichtungen gebildet, die einhaken, wenn die Haube auf den Rumpf aufgesetzt wird, z. B. durch je einen kleinen Dorn, der auf der Gegenseite in einen Augbeschlag greift. Anders ist es, wenn die Haube auf der einen Seite (Steuerbord) in 2 Scharnieren gelagert ist, so daß sie sich wie der Deckel einer Truhe öffnen läßt. In diesem Fall muß auf der Backbordscite ein doppelt wirkender Verschluß angeordnet werden (Bild 296), der vorn und hinten in Gegenbeschläge am Rumpf
Bild 296.
Doppelt wirkender Schneckengangverschluß
Bild 297.
Betätigungshebel des Haubenversihlusses
einsrrcift. Zwei einzelne jihlüsse wären in
,] L>em Fall für den Pi-unhandlich. Die <,l rniere müssen für
। Notabwurf lösbar
s I eßlich ist noch für
Anordnung von p . j.j c . n zu sorgen, h . ppi enstcr sind unzu-
Sie haben den eil. daß sie bei gebender Größe den Pi-। . i. r. beim Offnen und iließen behindern.
sind Schiebefen--i Sie sollen beim Offnen, wenn möglich, ich hinten geschoben . erden. damit die Sicht '.di schräg vorn nicht beeinträchtigt wird. Die Hei Stellung von soldien Schiebefenstern erfordert einige Sorgfalt. Es müssen Führungsschiene angebracht werden, in denen das Fenster gut gleiten kann. Bild
99 zeigt eine Aus-lührungsmögl ichkeit. die ich gut bewahrt hat.
Wenn alle diese Arbei
ten fertig sind, strei- Bild 298/299. Schiebefenster, das in Führungsschienen iäull. Es wird in ge-
> , . . schlossener Stellung durch eine angenieletc Blaltleder nach außen in die
c h e n o d c r s p r 11 z e n l ens:er5ffnung gcdrütkl
wir das Haubengestcll mit Rostschutzlack und
beginnen nun mit dem B c p 1 a n k e n u n d Verglasen. Feile der 1 laubc werden zuweilen mit Sperrholz beplankt; das übrige wird mit durchsichtigen Kunststoffen verglast.
Wenn die klaube billig sein soll, wird der Konstrukteur dafür sorgen, daß alle oder wenigstens möglichst viele der zu verglasenden Flächen abwickelbar sind: denn die Herstellung sphärisch gewölbter Flächen ist zwar gut möglich, aber doch mit größerem Arbeitsaufwand verbunden (siehe unter „Die Werkstoffverarbeitung: Verformung glasartiger Kunststoffe“). Sind solche Flächen vorhanden, dann müssen wir zunächst die zum Wölben des Werkstoffs benötigten Modelle anfertigen. Bild 300 zeigt eine kührerhaube,
bei der ein Stück der Verglasung (vorn oben) sphärisch gewölbt ist. Hierfür stellen wir uns einen Vollholzklotz her, dessen Oberfläche wir mit der gewünschten Wölbung versehen. Die Modellfläche muß gut geschliffen und mehrfach lackiert werden. Das Gegenmodell machen wir aus Gips, indem wir das fertige Holzmodcll in eine mit Gipsbrei gefüllte Holzkiste drücken (Bild 301). Die Oberfläche des Holzmodells muß vorher dünn und gleichmäßig mit Staufferfett eingefettet werden, damit wir das Modell nach dem Erstarren des Gipses wieder herauszichcn können.
Bild 302—304. Herstellung von Gipssdiablonen für das Verformen der Verglasung
Wenn die Haube mehrere sphärisch gewölbte Flächen hat, ist es besser, wenn wir uns ein großes Haubenmodell aus Vollhoz herstellen. Nachdem das Modell geschliffen, gut gespachtelt und lackiert ist, zeichnen wir uns die einzelnen Scheiben darauf an. Mit Hilfe von Holzrahmen, die mit Gipsbrei gefüllt werden, stellen wir uns Hohlmodellc her, wie die Bilder 302'04 zeigen. Die Rahmen müssen auch hierbei etwas größer sein als die Scheibe ist, die wir in dem betreffenden Modell herstellen wollen. Das ist nötig, damit wir den faltigen Rand, der sich beim Drücken der Scheibe bildet, vollkommen abschncidcn können. Auch hier darf nicht vergessen werden, daß das Vollholzmodell dort, wo wir den Gipsabdruck nehmen wollen, gleichmäßig cingefettet werden muß. Von jedem Hohlmodell wird dann noch ein Vollmodell (Gegenmodell), gleichfalls aus Gips, hergestellt. Über den weiteren Arbeitsgang siehe unter „Die Wcrkstofl Verarbeitung, Verformung glasartiger Kunststoffe“.
Beplankungen aus Sperrholz und Verglasungen aus Zelluloid, Cellon oder Astralon können durch Nietung mit dem Haubcngcstell verbunden werden. Obwohl diese Verbindung durch Längenänderungen zwischen der Beplankung und dem Stahlrohrgerüst, bedingt durch Temperatur- und Feuchtigkeitsänderung, unter Umständen ziemlich hoch beansprucht wird, besteht wenig Gefahr, daß die Nietung ausreißt, weil die erwähnten Werkstoffe elastisch sind. Bild 305 zeigt eine solche Nietverbindung bei durchgehender
Setzkopf
Bild 305.
Befestigung der Haubenverglasung durch Nietung. Oben: bei durchgehender Platte, darunter: bei einem Plattenstoß
Aluminium - Blechstreifen
Bild 3C6.
Befestigung der Haubenverglasung durch Nietung. Mittels Blechstreifen abgedeckler Plattenstoß
Platte und bei einem Plattenstoß. Sauberer sieht unsere Arbeit noch aus, wenn der Stoß durch einen zweiten Streifen aus Aluminiumblech abgedeckt wird (Bild 306). Dann können die Niete in dem oberen Blechstreifen versenkt werden. Der untere Blechstreifen wird ebenso wie der in Bild 305 vor dem Verglasen an das Stahlrohr angenietet.
Für die Nietung eignen sich am besten 2-mm-Aluminiumniete. Sie sind weich und lassen sich leicht schlagen. Trotzdem müssen wir beim Nieten gut acht geben, besonders bei Nieten, die durch das Stahlrohr gehen. Je größer der Durchmesser des Stahlrohrs ist, desto leichter kommt es vor, daß das Niet im Rohr seitlich ausknickt, und das Schlagen eines Schließkopfes nicht mehr möglich ist. Um dieses Ausknicken zu vermeiden, darf das
Niet nicht schräg angeschlagen werden. Der Niethammer muß genügend leicht sein. Nicht mit wenigen harten, sondern mit vielen leichten Schlägen nieten! Kommt es doch einmal vor, daß ein Niet im Stahlrohr seitlich ausweicht, dann müssen wir dasselbe herausziehen und durch ein neues ersetzen! Ferner muß der Setzkopf des Niets immer auf die Seite kommen, auf der sich die Verglasung befindet. Der Schließkopf wird auf der anderen Seite geschlagen, nämlich auf dem Blcchstreifen oder dem Stahlrohr. Niet auch nicht zu fest anziehen, da sonst die Kunststoff-Platte gedehnt wird und sich im Bereich der Niete Falten bilden.
Ganz anders geschieht das Verglasen mit Plexiglas. Hier ist direkte Nietung unzulässig. Schon beim Nieten reißt Plexiglas infolge seiner Sprödigkeit leicht ein. Die
Oberer Blechsfreifen Abstandsstreifen
Zwischenlage
'nterer Blech streifen Zwischenraum
Bild 308. Blechstreifen und Abstandsstreifen
Bild 307. Befestigung der Haubenverglasung durch Falz (bei Plexiglas)
Nietverbindung nimmt außerdem die bei Temperaturänderung auftretenden Beanspruchungen nicht auf und reißt aus. Zu der großen Sprödigkeit kommt noch als nachteilig hinzu, daß Plexiglas einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Es dehnt sich bei Erwärmung bedeutend mehr aus als das Stahlrohrgerüst der Führerhaube, und zieht sich bei Abkühlung auch entsprechend mehr zusammen. Während der Werkstoff bei Ausdehnung eventuell durch Beulen ausweichen kann, muß bei Verkürzung die Nietverbindung infolge der Sprödigkeit des Plexiglases ausreißen. Am besten ist es daher, Plexiglas lediglich in einem Falz zu halten, wie das Bild 307 zeigt. Dazu gehen wir folgendermaßen vor: Den unteren Aluminiumblechstreifen schneiden wir zu und biegen bzw. treiben ihn, falls dies nötig ist, so daß er auf unser Haubengestell paßt. Dann schneiden wir aus Bespannungsstoff oder besser noch aus einem etwas dickeren Stoff, z. B. Leinen, einen Stoffstreifen zu, der etwa 2 mm schmäler ist als der Blechstreifen. Die Fäden müssen in dem Stoffstreifen diagonal verlaufen, damit der Streifen nicht ausfasert. Nun kleben wir diesen mittels Klebelack auf den Blechstreifen (siehe unter „Die Werkstoffverarbeitung; Bespannen von Flugzeugteilen“)- Dabei dürfen wir nur wenig Klebelack angeben, damit der Stoff beim Aufkleben nicht völlig mit Klebelack durchtränkt wird; denn die am Plexiglas anliegende Oberfläche soll möglichst weich bleiben. Jetzt nieten wir den Blechstreifen zusammen mit dem Abstandsstreifen (dieser kann ebenfalls aus Aluminium sein) mit einigen Heftnieten an das Stahlrohrgestell an, wie das Bild 308 zeigt. Nachdem in gleicher Weise der obere Blechstreifen vorgerichtet und mit Stoff beklebt wurde, werden die zugerichteten Plexiglasscheiben eingelegt und der obere Blechstreifcn festgenietet (Bild 307). Alle Nieten gehen also durch die Mitte der Blechstreifen und den Abstandsstreifen. Das Plexiglas ist nur durch den Falz, den die beiden Blechstreifen bilden, gehalten, kann daher bei Längenänderung im Falz hin- und herschieben. Damit es bei starker Erwärmung (Aus
dehnung) nicht gegen den Abstandsstreifen stößt, muß ein Zwischenraum zwischen diesem und der Kante des Plexiglases bleiben (Bild 307). Die Größe dieses Zwischenraumes richtet sich nach der Scheibengröße. Bei den üblichen Scheibengrößen (bis 400 mm Länge) genügt ein Zwischenraum von 2 mm.
Nachdem die Verglasung der Führerhaube fertig ist und die neu hinzugekommenen Metallteile gestrichen sind, untersuchen wir unsere Haube auf der Innenseite daraufhin, ob keine scharfkantigen Teile vorhanden sind, an denen sich der Pilot verletzen könnte. Meistens werden solche Stellen vorhanden sein. Besonders sind in dieser Hinsicht die vielen Nietköpfe unangenehm, die in Reihen auf der Innenseite der Stahlrohre sitzen. Wir müssen uns vor Augen halten, daß sich ja der Kopf des Piloten in dem oft ziemlich engen Raum der Haube hin und her bewegt, so wie es die beim Fliegen nötige Sicht
Bild 309. Schutzstreifen aus Schweinsleder
Bild 310. Befestigung des Polsters an der Stahlrohrhaube
verlangt. Zuweilen muß der Pilot auch sehr nahe mit dem Kopf an das Stahlrohrgestell herankommen, z. B. wenn er möglichst weit nach unten sehen will. Dabei kann cs dann leicht vorkommen, daß er sich an den Nietköpfen oder an nicht richtig entferntem Bohrgrat das Gesicht zerkratzt. Am besten ist es deshalb, wenn wir alle hierfür in Frage kommenden Stellen mit einem weichen polstcrartigen Le der schütz versehen. Hierfür eignen sich z. B. Streifen aus Schweinsledcr sehr gut. Sie können mit Klebelack, „Uhu hart“ oder „Rudol“ (das ist auch ein Klebstoff auf Zellulosebasis, der zum Kleben von Leder verwandt wird) direkt auf das Metall aufgeklebt werden (Bild 309).
Schließlich müssen noch die Polsterungen angebracht werden, die zum Schutz bei Bruchlandungen dienen. Diese sind in den Zeichnungen besonders angegeben. Wenn sie an Stahlrohren zu befestigen sind, so müssen sie dort angeschraubt werden; denn Kleben genügt hier wegen des erforderlichen dicken Polsterwulstes nicht. Die Befestigung einer solchen Polsterung zeigt Bild 310.
Bau von Stahlrohrrümpfen
Stahlrohrrümpfe, die im Motorflugzeugbau, besonders bei kleinen Sportflugzeugen, sehr viel Verwendung finden, haben in den Segelflugzeugbau in geringerem Maße Eingang gefunden. Der Grund liegt darin, daß bei Werkstätten, die solche Rümpfe herstellen 'vollen, bestimmte Voraussetzungen erfüllt werden müssen, die über den Rahmen der Werkstätten der meisten Segelflugvercine hinausgehen. Der Konstrukteur von Schul- und
Übungsscgelflugzeugen nimmt auf diesen Umstand Rücksicht und zieht die Holzbauweise vor, obwohl Stahlrohrrümpfe leichter und schneller zu reparieren sind als Holzrümpfe und obwohl sie bei Flugunfällen den Insassen besser schützen, infolge ihrer größeren Arbeitsaufnahme beim Abfangen der Stoßenergie und weil sie nicht splittern wie Holz.
Leistungssegelflugzeuge, die aus fertigungstechnischen Gründen sehr gut Stahlrohr-rümpfe haben könnten, da sie ohnehin schwierig zu bauen sind und daher von der Industrie und wenigen, besonders leistungsfähigen Vereinen hergestellt werden, stellen dafür in aerodynamischer Hinsicht größere Anforderungen, die von einem Stahlrohrrumpf mit Stoffbespannung schwierig zu erfüllen sind.
Für bestimmte Zwecke, besonders für mehrsitzige Segelflugzeuge, z. B. Doppelsitzer, ist die Stahlrohrbauwcise allerdings beträchtlich überlegen, da zu den obengenannten Vorteilen noch hinzukommt, daß ein Stahlrohrrumpf bei gleicher Festigkeit und gleichem Gewicht eine geringere Behinderung der Insassen durch die unvermeidlich notwendigen statischen Verbände aufweist als ein Holzrumpf. Deshalb wird für Doppelsitzer der Stahlrohrrumpf mehr und mehr Verwendung finden, so daß es erforderlich erscheint, auch die Stahlrohrbauwcise eingehender zu beschreiben.
Wenn eine Werkstatt sich mit dieser Arbeit befassen will, so muß sie vor allem über gute Schweißer verfügen, die in der Lage sind, dünnwandige Rohre (0,5 mm) einwandfrei zu schweißen, und die so flott arbeiten, daß zu lange und zu starke Erwärmung vermieden wird. Das letztere, um den Verzug möglichst klein zu halten. Neben der handwerklichen Geschicklichkeit ist aber auch Überlegung nötig, um eine brauchbare Arbeit zu liefern.
Aus diesem Grunde macht die Prüfstelle für die Zulassung eines Segelflugzeugs mit selbstgebautem Stahlrohrrumpf zur Bedingung, daß die Schweißer, welche die Schweißarbeit an dem Rumpf ausgeführt haben, zuvor eine besondere, von der PfL genau vor-gcschriebcnc Schweißerprüfung bestanden haben. Über diese siehe auf Seite 138.
Bei Stahlrohrrümpfen hat das eigentliche tragende Gerüst in den meisten Fällen viereckigen Querschnitt. Es soll daher im folgenden die Herstellung eines derartigen Rumpfes gezeigt werden. Die Bauweise anderer Rumpfformen läßt sich aus dem Gesagten dann sinngemäß ableiten.
Das Zusammen fügen in der Helling unterscheidet sich grundsätzlich von dem eines Holzrumpfes. Beim letzteren werden zunächst Spante auf Schablonen hergestellt, in der Helling aufgebaut und durch Gurtleisten, Beplankung usw. zu einem Ganzen verbunden, das dann aus der Helling genommen werden kann. Beim Stahlrohrrumpf baut man auf Schablonen zuerst die Backbord- und die Steuerbord-Rumpfseitenwand, setzt sie in der Rumpfhelling fest, schweißt nun die obere und die untere Auskreuzung, sowie die Spantauskreuzungen ein und erhält damit den in jeder Richtung festen Rumpf, der aus der Helling genommen werden kann. Es gibt noch eine andere Möglichkeit, nämlich, daß man nicht mit den beiden Rumpfseitenwänden, sondern mit der oberen und der unteren Rumpfwand beginnt und die Seitenwände erst in der Helling entstehen, wenn man die seitliche Auskreuzung einschweißt. Ob wir uns nun für die eine oder die andere Methode entscheiden, hängt von folgenden Überlegungen ab:
1 Ist die Seitenwand höher als die obere und die untere Wand breit sind (das ist meistens der Fall), so baut man am besten zuerst die Seitenwände, sonst umgekehrt.
2 . Wollen wir nur 1—2 Flugzeugrümpfe bauen (Einzelbau), so müssen wir uns noch über-
legen, bei welcher Schablone wir auf die geringeren Schwierigkeiten stoßen. Am einfachsten ist immer eine Schablone, in der ein ebener Bauteil hergestellt werden soll; denn dann kann auch die Schablone eben sein. Nun sind aber die Seitenwände oft und die Ober- und Unterwand zuweilen gebogene Flächen, weil sich der Rumpf nach hinten verjüngt. Das bedeutet, daß wir auf die ebene Schablonenfläche Klötze aufsetzen müssen, damit die gewünschte Biegung entsteht. Sind also zwei Wände eben, so bauen wir zunächst diese. Sind alle vier gebogen, bauen wir die zwei, die die geringste Biegung haben und uns daher beim Schablonenbau die geringste Mühe machen. Sind die Schwierigkeiten bei allen vier ungefähr gleich, dann richten wir uns nach dem unter 1. Gesagten. Als Schablone für die Rumpfseiten wand nageln wir uns am besten eine feste Plattform aus kräftigen Bohlen von 20—30 mm Stärke zusammen. Notfalls können wir auch auf dem Holzfußboden arbeiten, müssen dann aber ebenfalls Bretter aufnageln, die allerdings nur 10 mm stark zu sein brauchen. Sie sollen nur den Fußboden gegen Verbrennen schützen. Wollen wir mehr als eine Rumpfwand in der Schablone bauen, dann tun wir gut, wenn wir die ganze Schablone mit Schwarzblech belegen. Notfalls genügt es, wenn an allen Schweißstellen ein Stüde Blech liegt, das aber nicht zu klein sein darf.
Haben wir kein Schwarzblech aufgenagelt, dann können wir mit Bleistift anreißen, während wir im anderen Fall die Reißnadel verwenden. Zuvor ist es dann aber unerläßlich, daß wir das Blech mit Kreide weiß machen, damit man die Risse der Nadel auch deutlich genug sehen kann. Zu diesem Zweck mischen wir Schlemmkreide mit Wasser oder besser Spannlackverdünnung, und zwar so, daß es gut streichbar ist (pro m2 brauchen wir etwa 80—100 g Verdünnung) und tragen das mit dem Pinsel auf. Die Verwendung von Verdünnung statt Wasser hat zwei Vorteile: Der Anstrich ist sofort trocken und das Blech rostet nicht.
Wer mit Überlegung arbeitet, kann seine Holzschablone auch ohne jeden Blechbelag auf sehr einfache Weise vor dem Verbrennen schützen, indem er an allen Stellen, an denen geschweißt werden muß (sämtliche Knotenpunkte), ein so großes Loch (200 mm 0, mindestens aber 150 mm0, womöglich 250 mm 0) in das Schablonenbrett schneidet, daß die Flamme des Schweißbrenners gar kein Schablonenholz mehr trifft, welches sie ansengen könnte. Voraussetzung ist allerdings dabei, daß der Schweißer sich nicht ungeschickt anstellt. Diese Art der Schablonenausführung hat außerdem noch den Vorteil, daß man die Seitenwand von beiden Seiten heften kann, während sie noch in der Schablone liegt, was einer einseitigen Heftung unbedingt vorzuziehen ist. Allerdings muß man bei dieser Schablone die Halterungen für die Stahlrohre so anordnen, daß sie nicht bei Fertigstellung der Schablone das Ausschneiden der erwähnten Löcher an den Knotenpunkten behindern oder gar selbst mit fortgeschnitten werden. Dazu reißt man am besten die auszuschneidenden Knotenpunktlöcher an, bevor man mit dem Setzen der Halterungen beginnt, schneidet sie aber erst aus, wenn die Schablone fertig ist.
Beim Anreißen fangen wir mit der Bezugslinie an, von der aus in der Zeichnung alle Maße abgesetzt sind. Bei der oberen oder der unteren Rumpfwand ist das gewöhnlich die Linie „Mitte Flugzeug“, bei der Seitenwand ist es meistens die Linie „Oberkante Rumpf“. Von dieser Bezugslinie aus tragen wir dann die Systemmaße der zu bauenden Rumpfwand ab. Diese Maße beziehen sich gewöhnlich auf die Rohrmitten, und von diesem System aus müssen wir dann bei jedem Rohr den halben Durchmesser des Rohres nach jeder Seite absetzen.
Nun schlagen wir Nägel mit abgezwickten Köpfen in die Schablone ein. zwischen die wir die Rohre nachher so einlegen wollen, daß sie nicht mehr verrutschen können. Wir haben das ja beim Rippenbau schon gelernt (siehe Bild 164 Nagelschablone). Nur müssen wir gegenüber dem Rippenbau folgendes anders machen: Einmal verwenden wir viel stärkere Nägel (2—4zöllige, d. h. 50—100 mm lange Zimmermannsnägel) und dann müssen wir einige der Nägel, die die Spant- und Diagonalrohre halten sollen, noch fortlassen. Diese werden erst eingeschlagen, wenn die Rohre eingelegt sind (siehe weiter
Bild 311. Rumpfseitenwand in der Schablone. Die Zahlen bedeuten die Reihenfolge des Einlegens der einzelnen Stahlrohre
unten). Zum Fcstlegen der Gurtrohre (Bild 311) empfiehlt es sich, statt der Nägel k r ä f -tigeHolzklötzezu verwenden, die mittels Holzschrauben befestigt werden und die daher wesentlich fester gegen Verschieben sind. Die Klötze müssen etwas höher als der halbe Rohr0 sein, damit die Rohre nicht herausspringen können. Eine Ausnahme machen solche Gurtrohre im Rumpfvorderteil, die nicht mehr annähernd in Flugrichtung, sondern mehr diagonal dazu verlaufen. Hier müssen vor dem Schweißen einige Befestigungen wegen Schweißverzug wieder gelöst werden (siehe weiter unten) und das ist bei Nägeln leichter als bei festgeschraubten Klötzen. Im Serienbau verwendet man an Stelle der Nägel und Klötze Winkel aus Flußstahl.
Beim Einlegen der Rohre beginnen wir mit den Gurt rohren. Setzt sich em Gurt aus mehreren Stücken zusammen, z. B. wenn an einer Stelle ein starker Knick vorhanden ist oder wenn der Gurt aus Rohren verschiedener Stärke besteht, dann werden alle diese Stücke vor dem Einlegen miteinander fertig verschweißt. Das Stoßen zweier Rohre von verschiedenem Durchmesser wird nach Bild 312 vorgenommen. Jetzt werden alle Biegungen und Abknickungen des Rohres ausgeführt. Gebogene Rohre kommen bei Rümpfen selten vor, weil sic nur geringe Druckbeanspruchung aufnehmen können (sie knicken aus). Statt dessen sieht man, wenn das Rohr seine Richtung ändern soll, in den Knotenpunkten Knickstellen vor Wo es sich um schwache Knicke handelt, z. B. die durch die allmähliche Verjüngung des Rumpfes nach hinten bedingten, braucht man ein Rohr, das an einem Knotenpunkt in gleicher Stärke durchgehen kann, nicht durchzuschneiden und abgeknickt wieder anzuschweißen, sondern es genügt, wenn man es so kurz wie möglich abbiegt, wobei Mitte Biegung auf dem Knotenpunkt liegen soll. Dabei darf man cs natürlich nicht so scharf abbiegen, daß es cinbeult. Starke Rohre muß man evtl, vor dem Biegen mit dem
Schweißbrenner rotwarm machen. Erst nachdem alle diese Arbeiten gemacht sind, wird das Gurtrohr genau auf Länge abgeschnitten und in die Schablone gelegt.
Bevor wir nun mit dem Einlegen der Spant- und Diagonalrohre beginnen, wollen wir uns überlegen, welche verschiedenen Ausführungen eines Knotenpunktes möglich sind; denn dieses ist für das Einpassen von Wichtigkeit. Wir betrachten Knotenpunkte, an denen zwei Diagonalrohre und ein Spantrohr mit dem Gurtrohr Zusammenstößen. Alle anderen Knotenpunkt-Formen machen weniger Schwierigkeiten, so daß
Bild 312. Stoßen zweier Rohre von verschiedenem Durchmesser. Oben links: konisches Zusammenziehen des stärkeren Rohrs in der Drehbank, mit Hilfe von Rolle und Schweißbrenner. Oben rechts: Zusammengezogene Rohre. Unten: Fertig geschweißter Stoß
darauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Drei verschiedene Möglichkeiten sind zu beachten:
1. Die Diagonalrohre sind ebenso stark oder starker als das Spantrohr (das ist meistens so). In diesem Fall werden wir zuerst die Diagonalrohre einpassen und dann das Spantrohr (Bild 313).
2. Das Spantrohr ist wesentlich stärker als die Diagonalrohre (das ist z. B. beim Hauptspant möglich). In diesem Fall wird zuerst das Spantrohr eingepaßt und dann die Diagonalrohre (Bild 314).
3. In den Fällen 1 und 2 stoßen im Knotenpunkt alle Rohre so zusammen, daß ihre Mittellinien sich in einem Punkt vereinigen. Das ist die Regel: es wird hierdurch vermieden, daß im Knotenpunkt Biegemomente entstehen. Eine Ausnahme ist möglich, wenn ein Diagonalrohr in sehr fladiem Winkel gegen ein anderes Rohr, z. B. Gurtrohr, stößt (Bild 315). Dadurch würden die Schweißnähte sehr lang und die Folge wäre ein besonders starkes Verziehen der beteiligten Rohre durch den Schweißverzug. In diesem Fall legt man die Rohrmitte so, daß die Schweißnähte an Spant- und Gurtrohr etwa gleich lang werden (Bild 316).
Bild 313. Knotenpunkt 1. Die Diagonalrohre sind stärker als das Spantrohr. Sie werden deshalb zuerst eingepaßt
Bild 314. Knotenpunkt 2. Das Spantrohr ist stärker als die Diagonalrohre Es wird deshalb
zuerst eingepaßt
Bild 315.
Knotenpunkt 3 (falsch). Sehr schräg ankommendes Diagnonalrohr ergibt lange Schweißnähte
Bild 316.
Knotenpunkt 3 (richtig). Sehr schräg ankommendes Diagonalrohr darf nicht auf Mitte Rohr laufen
Mit dem Einlegen der Spant- und Diagonalrohre beginnen wir vorn und passen sie der Reihe nach, aber sinngemäß zu dem oben Gesagten ein. Die Zahlen, die in Bild 311 neben jedem Rohr stehen, bedeuten die Reihenfolge, in der die Rohre einzupassen sind. Die Rohre müssen beim Einpassen genau zurechtgefeilt werden. An allen Schweißstellen müssen sie so aufeinanderstoßen, daß kein Zwischenraum bleibt. Es ist ein Grundfehler, Löcher und Zwischenräume beim Schweißen mit Schweißdraht auffüllen zu
wollen. Durch das dafür notwendige lange Schweißen und somit übermäßige Erwärmen wird der Schweißverzug ganz wesentlich vergrößert.
Das zugepaßte Rohr wird sofort in die Schablone eingelegt und dann das nächstfolgende zugepaßt usw. Beim Einlegen stoßen wir jetzt auf eine Schwierigkeit. Man kann die Rohre nicht einfach von oben herunter in die Schablone legen, wie das mit den Steg- und Diagonalleisten beim Rippenbau möglich ist. Die rund ausgefeilten Rohrenden gestatten das nicht. Die Rohre müssen vielmehr mit einer seitlichen Drehung eines nach dem andern eingelegt werden (Bild 317). Damit erklärt sich auch das weiter oben über die Nägel der
Bild 317. Einlegen der Spant- und Diagonalrohre in die Schablone. Von der Seite einschwenken
Schablone Gesagte. Es müssen nämlich, wie die Abbildung zeigt, alle diejenigen Nägel fortbleiben, welche die Spant- und Diagonalrohre später gegen Wegrutschen nach hinten festhalten sollen; denn sonst könnten die Rohre nicht in der gezeigten Weise eingeschwenkt werden. Sobald nun ein Rohr eingelegt ist, werden die fehlenden Nägel eingeschlagen, so daß das Rohr festliegt.
Wenn alle Rohre in der Schablone liegen, werden sie untereinander durch leichte Heftschweißung verbunden (immer nur einen kleinen Punkt schweißen). Möglichst aber, wenn die Schablone das zuläßt, von beiden Seiten heften, also von unten.
Bei sofortigem Fertigschweißen würde sich später herausstellcn, daß unsere Schablone durch den Schweißverzug und die damit auftretenden Spannungen Veränderungen erfahren hat. Eine Reihe von Nägeln werden verbogen sein. Auch festere Schablonen, wie man sie im Serienbau verwendet, können hiergegen nicht helfen. Wenn eine Schablone schließlich so fest gebaut wird, daß sie die Beanspruchung durch den Schweißverzug aushält, dann treten eben Risse oder sonstige Beschädigungen an unserem Werkstück auf. Um dem zu entgehen, setzen wir unsere zusammengeheftete Rumpfwand nur hinten fest und entfernen alle Schablonennägel bzw. -winkel, die der Schrumpfbewegung entgegenstehen. Das sind alle auf der Hinterseite der Spant- und Diagonalrohre liegenden Anschläge. Die Rumpfwand wird nämlich beim Schweißen kürzer, und da sie hinten festgesetzt ist, bewegt sich alles nach rückwärts. Die Schrumpfung in der Breitenausdehnung der Schablone ist nicht von Bedeutung. Wir können daher alle Klötze für die Gurtrohre festlassen, sofern diese nicht, wie etwa im Rumpfvorteil, stark aus ihrer Längsrichtung abbiegen. Es
handelt sich also im wesentlichen um diejenigen Nägel, die anfangs für das Einlegen der Rohre wegbleiben mußten (Bild 317). Tm Serienbau müssen die Anschläge deshalb leicht abnehmbar sein, während alle anderen fcstgenictet oder festgeschweißt sein können
Endlich können wir nun mit dem Fertigschweißen beginnen. Wir fangen hinten, wo die Rumpfwand fest mit der Schablone verbunden ist, an und arbeiten von Knotenpunkt zu Knotenpunkt nach vorn durch, und zwar am besten mit zwei Schweißern, von denen der eine alle Knotenpunkte des einen Gurts der Reihe nach schweißt, und der andere gleichzeitig die des anderen Gurtes. Ist nur ein Schweißer da. muß er immer von einem Gurt zum andern wechseln (zickzack) und sich so gleichzeitig an beiden Gurten nach vorn durcharbeiten.
Die Reihenfolge und die Richtung, in der die einzelnen Schweißnähte an den verschiedenen Knotenpunkten hergestellt werden, zeigen die Bilder 313, 314 und 316. Dabei ist angenommen worden, daß die Wandstärken der Spant- und Diagonalrohre gleich oder höchstens um 0,5 mm verschieden sind. Ist der Unterschied größer, so muß das schwache Rohr zunächst fortgelassen werden. Wenn z. B. in Bild 313 das Spantrohr 0.5 mm stark ist, die beiden Diagonalrohre aber 1,5 mm. dann werden diese erst vollständig miteinander verschweißt, als wenn an diesem Knotenpunkt nur die beiden Diagonalrohre an das Gurtrohr stoßen würden. Dabei muß das Werkstück etwas angehoben werden, so daß die Schweißnaht auch auf der Unterseite weit genug geführt werden kann. Erst danach wird das Spantrohr eingelegt und der Knotenpunkt kann fertiggeschweißt werden. Nur so ist cs möglich, den Diagonalrohrstoß, der später durch das Spantrohr verdeckt wird, ebenfalls zu verschweißen. Ist der Wandstärkenunterschied der einzelnen Rohre nicht größer als 0,5 mm, dann bleiben diese verdeckten Stöße ungeschweißt.
Nachdem die Schweißarbeit an der Rumpfwand auf der in der Schablone oben liegenden Seite fertig ist, soweit man wegen der Schablone mit dem Brenner reichen konnte, wird die Rumpfwand hcrausgenommen, aul ausgerichtetc Bocke gelegt und festgespannt. Dabei zeigt sich meistens, daß sich die Rumpfwand ziemlich durchgewölbt hat. Das kommt durch das einseitige Schweißen. Diese Wölbung darf nicht durch Richten beseitigt werden. Sie gleicht sich durch das jetzt folgende Schweißen auf der anderen Seite von selbst wieder aus. Dieses erfolgt in derselben Weise wie auf der ersten Seite: Zwei Schweißer gehen in gleicher Richtung, der eine an dem einen, der andere an dem anderen Gurt entlang, oder ein Schweißer geht im Zickzack.
Die Schweißarbeit ist nun beendet, aber die Rumpfwand ist noch nicht fertig: Sic muß noch gerichtet werden. Schweißen hat immer S c h w c i ß v e r z u g zur Folge, beim Anfänger viel, beim guten Schweißer weniger; aber ganz vermeiden läßt cr sich nicht. Wenn man an einem Stück Stahlrohr an einer Stelle eine Schweißung vornimmt und diese Stelle daher stark erwärmt, so will sie sich ausdehnen. Ist das Rohr an seinen beiden Enden festgehaltcn (weil es in der Schablone liegt), dann ist diese Ausdehnung nicht möglich und das Rohr staucht sich an der glühenden Stelle. Beim Erkalten gleicht sich diese Stauchung nicht wieder aus. sondern das Rohr ist jetzt um den Betrag, um den es gestaucht wurde, zu kurz. Es ist klar, daß diese Verkürzung um so schlimmer ist. je mehr das Ruhr erwärmt wurde. Es läßt sich also nicht verhindern, daß unsere Rumpfwand nach dein Schweißen um einen kleinen Betrag (10—20 mm) kürzer ist. Aber noch eine andere unangenehme Erscheinung tritt beim Schweißen auf. Wenn an einem Rohr nur einseitig geschweißt wird, so verkürzt sich das Rohr auch nur einseitig, d. h. es wird krumm. Dieses
nseitigc Schweißen an einem Rohr kommt aber bei unserer Rumplwand an vielen Stellen or. besonders ausgeprägt an den Gurtrohren. Die Folge ist, daß die Gurte wellen!örmig on Knotenpunkt zu Knotenpunkt einfallen.
Für das Richten wenden wir die Tatsache, daß durch einseitige Erwärmung Vcrbie-ungen auftreten, nun zu unserem Nutzen an. Wir erwärmen also die verbogenen Rohre nseitig mit dem Schweißbrenner, und zwar auf der konvexen Seite (Bild 31 Sj.
I.i IIS. Richten von Rohren, die !• durch das Schweißen verzogen brr»
Der Zusammenbau des Rumpfes, der im Serienbau in einer schweren Helling au* [- und L Profilen erfolgt, kann im Einzelbau auch ohne eigentliche Helling vorgenommen werden. Man legt eine der beiden fertigen Rumpfwände auf die Schablone. Diese muß dabei auf dem Fußboden oder auf Böcken so aufliegen, daß sie richtig ausgerichtet is' und an keinem Knotenpunkt auswcichcn kann (untcrkeilen). Dann stellt man neben jeden Knotenpunkt ein Kreuz aus Dachlatten auf, wie cs Bild 319 zeigt. Wenn die beiden Rmnpfwände an der Stelle, an der so ein Kreuz aufgcstcllt werden soll, in den Durchmessern der Gurtrohre gleich sind, dann müssen die beiden Holzlatten des Kreuzes genau n c gleiche Lange haben. Ist aber cm Unterschied in den Rohrdurchmessern vorhanden.
gleiche Rohr- <p
Die hfaße er u b s/hef g/erch groß
ungleiche Rohr-
Hie Maße o u b sir-d g/eich groß
Bild 319. Kreuz aus DachlaUcn zur Herstellung’ einer einfachen Rurnplhelling
was zuweilen vorkommt, muß dieser berücksichtigt werden, so daß die beiden Diagonallängen, von Mitte bis Mitte Rohr gerechnet, wieder gleich werden. Diese Methode ermöglicht es, an jeder Stelle des Rumpfes den Querschnitt (Spant) zu erhalten, mit einer Form, die zur Rumpflängsachse genau symmetrisch ist, also kein schiefes Trapez oder Rhombus (schiefes Quadrat) oder Rhombo’id (schiefes Rechteck) ist.
Auf diese Kreuze wird nun die andere Rumpfwand aufgelegt (Bild 320). Mit Hilfe von Eisendraht verspannt man das Ganze, und zwar so, daß sich die oben liegende Rumpfwand weder von den Holzkrcuzcn abheben, noch sich in Richtung der Rumpflängsachse verschieben kann. In Bild 320 ist ein rechteckiger Rumpf als Beispiel gewählt worden. Für einen trapezförmigen ist die Methode ebenfalls anwendbar.
Das Einpassen der noch fehlenden Rohre geschieht jetzt genau so wie beim Rumpfwandbau. Man tut aber gut, die fertig eingepaßten Rohre sofort anzuheften (Schweißpunkt), da sie, weil ja jetzt die Schablone fehlt, leicht wieder herausgestoßen und dabei verwechselt werden können.
Das Fertigschweißen erfolgt ebenfalls so, wie schon beschrieben. An der oben liegenden Rumpf wand wird alles geschweißt, unten soviel wie möglich. Was infolge Behinderung durch die Schablone nicht zu erreichen ist, wird dann nach dem Losnehmen des Rumpfes geschweißt, dabei müssen die Holzkreuze aber noch drinnen bleiben.
Nun wird der fertiggeschweißte Rumpf noch gerichtet. Es kann leicht vorkommen, daß der Rumpf in sich verdreht ist. Dies kann an einem oder mehreren Diagonalrohren liegen, die sich zu stark verkürzt haben. Man stellt fest, welches die schuldige Diagonale
Bild 321. Flügelanschluß am Rumpf
Bild 322. Rumpfvorderteil
ist, trennt diese dann an einer Seite nahe am Knotenpunkt ab, richtet den Rumpf aus und schweißt das Rohr wieder fest.
Wenn wir jetzt unseren fertigen Rumpf nachmessen, so werden wir feststellen, daß die Maße, die wir anfangs auf der Rumpfwandschablone abgetragen haben, nicht mehr ganz stimmen. Der Rumpf ist kurzer geworden durch den Schweißverzug. Das läßt sich nicht verhindern. Der Fehler muß also in Kauf genommen werden. Im Serienbau kann man einen Ausgleich dadurch schaffen, daß man während der Fertigstellung des ersten Rumpfes den Schweißverzug in den einzelnen Stadien ermittelt oder auch aus Erfahrung die Schrumpfwerte schon zum größten Teil abschätzt und danach bei den einzelnen Vorrichtungen entsprechende Korrekturen vornimmt Genau stimmt es dann aber auch noch nicht; denn der Verzug ist ja nicht nur von der Rumpfkonstruktion abhängig, sondern sehr wesentlich auch von der Handfertigkeit des Schweißers, und diese wird immer etwas verschieden sein. Bild 321 und 322 zeigen Stellen des Stahlrohr-Rumpfes von dem Segelflugzeugmuster „Kranich III“.
4. Instrumentierung
Außer dem, was im Rahmen dieses Buches über die Instrumentierung unbedingt gesagt werden muß, nämlich Einbau und Wartung der Instrumente, wird in diesem Kapitel auf den Aufbau und die Arbeitsweise der Instrumente näher eingegangen. Der Grund dafür ist einmal die Notwendigkeit des richtigen Verständnisses für die Instrumente, ohne das eine wirklich sachgemäße Behandlung derselben nicht möglich ist. Ferner ist gerade unter den Männern, die in diesem Buch eine Anleitung in Fragen des Segelflugzeugbaues suchen, auch meistens großes Interesse für Segelflugzeuginstrumente vorhanden, besonders da es sich in der Hauptsache um Segelflieger handelt.
Der Fahrtmesser dient zur Anzeige der Geschwindigkeit des Flugzeugs gegenüber der das Flugzeug umgebenden Luft. Es gibt mehrere Arten von Fahrtmessern. Von diesen kommen für unsere Zwecke zur Zeit nur die Düsenfahrtmesser in Frage. Sie bestehen aus der Meßdüse und dem Druckmeßgerät. Man unterscheidet hierbei wieder drei Arten, die auf verschiedene Weise arbeiten, den Staudruckfahrtmesscr, den Saugdruckfahrtmesser und den Saug- und Staudruckfahrtmesscr. Bei den beiden ersten erfolgt die Fahrtmessung dadurch, daß in einem Druckmeßgerät der Druckunterschied gemessen wird zwischen dem Druck der das Flugzeug jeweils umgebenden Luft und dem Luftdruck, der sich in der Meßdüse infolge der Strömungsgeschwindigkeit bildet.
Beim Staudruckfahrtmesser wird die gegen die Meßdüse (Bild 323) anprallende Luft in dem Stauraum auf gestaut, d. h. an ihrem Weiterströmen verhindert. Dadurch entsteht in dem Stauraum ein Luftdruck, der höher ist als der Druck der ohne Behinderung vorbeiströmenden Luft. Vom Stauraum geht eine Druckleitung an das Druckmeßgerät. Der Luftdruck im Stauraum wird Meßdruck genannt. Seine Höhe ist von der Geschwindigkeit abhängig, mit der die Meßdüse durch die Luft bewegt wird, d. h. also, wenn man einwandfreie Anordnung der Meßdüse am Flugzeug voraussetzt, von der Geschwindigkeit, mit der sich das Flugzeug durch die Luft bewegt, und diese soll ja auch gemessen werden. Der Druck der ungehindert vorbeiströmenden Luft wird statischer Druck genannt, d. h. stehender, gleichblcibender Druck. Dieser ist von den verschiedenen Geschwindigkeiten, mit denen das Flugzeug fliegen kann, völlig unabhängig. Wir können
uns ihn vorstellen wie eine Basis oder Nullinie, auf der die mit den verschiedenen Geschwindigkeiten des Flugzeugs veränderlichen Meßdrücke aufgetragen werden, nur daß dieses auf mechanischem Wege in dem Druckmeßgerät vor sich geht. Der statische Druck wird ebenfalls an der Meßdüse gemessen. Hinter dem Stauraum befindet sich nämlich ein Raum, der nur durch kleine seitliche Öffnungen mit der vorbeiströmenden Außenluft
tstauraum,
Flugrichfung
Öffnungen /
Stat. - Druck - Raum
Bild 323. Meßdüse des Staudruckfahrnnessers (Staudüse)
Meßdruck
Stat -Druck
verbunden ist. Durch diese gleicht sich der Druck im statischen Druckraum dem der Außenluft an, falls hier, etwa durch Höhenänderung des Flugzeugs, eine Änderung eintritt. Die Öffnungen sind so ausgebildet, daß durch Strömungskräfte keine Druckänderung im Raum entstehen kann; denn sonst wäre auch hier der Druck von der Geschwindigkeit der Strömung abhängig. Gerade hierin liegt aber der Unterschied gegenüber dem Stauraum. Auch der statische Druckraum ist durch eine Druckleitung mit dem Druckmeßgerät verbunden. Der statische Druck ist natürlich von der Höhe in der das Flugzeug fliegt, abhängig. Er nimmt bekanntlich mit zunehmender Höhe ab.
Würde nun der Meßdruck in größerer Höhe ebenso abnehmen, gleiche Geschwindigkeit des Flugzeugs vorausgesetzt, dann wäre der Druckunterschied der gleiche und damit die Anzeige des Fahrtmessers auch hier richtig. Das ist aber nicht der Fall, sondern der Meßdruck nimmt stärker ab. Dadurch wird der Druckunterschied bei gleicher Geschwindigkeit des Flugzeugs in größerer Höhe kleiner, und zwar entsprechend der Abnahme der
spezifischen Masse der Luft. Mit anderen Worten: Das Flugzeug muß in größerer Höhe schneller fliegen, wenn das Instrument die gleiche Geschwindigkeit anzeigen soll. Der Fahrtmesser zeigt also nur in Bodennähe richtig an. Das ist aber gar nicht so schlimm, sondern in einer Hinsicht sogar von Vorteil: In größerer Höhe muß das Flugzeug nämlich auch schneller fliegen, wenn die Strömungs- und Auftriebsverhältnisse die gleichen bleiben sollen. So sind z. B. die Fluggeschwindigkeiten, bei denen das Flugzeug geringste Sinkgeschwindigkeit oder besten Gleitwinkel hat, in größerer Höhe größer, und zwar um ebensoviel wie das Flugzeug schneller fliegen muß; wenn der Fahrtmesser die gleiche Anzeige wie in Bodennähe geben soll. Das kommt daher, weil die Luftkräfte, die das Flugzeug tragen, ebenso von Geschwindigkeit und spezifischer Masse der Luft abhängig sind wie die Fahrtmesseranzcige.
Bild 324. Druckmeßgerät für Fahrtmesser
Das Druckmeßgerät (Bild 324) enthält als wesentlichsten Bestandteil eine Membran-Dose. An das Innere dieser Dose wird die Druckleitung angeschlossen, die den Meßdruck (aus dem Stauraum) überträgt. Außen um die Dose, also in das Gehäuse des Geräts, wird der statische Druck geleitet. Ist nun der Meßdruck höher als der statische Druck (das ist der Fall, sobald das Flugzeug Geschwindigkeit aufnimmt), dann muß sich die Dose auswölben. Der Weg, um den die Dose dicker wird, dient zur Anzeige. Er beträgt maximal etwa 1—2 min und wird durch ein Hebelwerk mit großer Übersetzung in eine Drehbewegung des Zeigers umgewandelt. Das Übersetzungsverhältnis ist etwa 1:200. Wir können uns also vorstellen, wie genau so ein Gerät gearbeitet sein muß und wie empfindlich es ist. Das Druckmeßgerät befindet sich gewöhnlich am Instrumentenbrett.
Es wird uns nun auch einlcuchten, welche Bedeutung der statische Druckanschluß hat, der leider oft vernachlässigt wird. Während es niemand einfallen würde, den Meßdruck nicht anzuschließen (dann würde das Gerät natürlich gar nicht anzeigen), kommt es immer wieder vor, daß der statische Druckanschluß offen gelassen wird. Der Pilot kann das während des Fluges nicht feststellen; denn das Gerät gibt trotzdem eine Anzeige, nur ist sie falsch. Es können, besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten, Fehler bis zu + 10% auftreten. Das kommt daher, weil bei offengelassenem Anschluß für den statischen Druck der die Membran-Dose umgebende Raum des Druckmeßgerätes denjenigen Druck hat, der im Innern des Führerraumes herrscht. Das ist aber nicht der statische Druck, d. h. der durch Strömungskräfte unbeeinflußte Druck der Luft in der
Umgebung des Flugzeugs. Der Führerraum hat nämlich immer irgendwelche Öffnungen, selbst wenn es sich um ein Flugzeug mit geschlossener Führerhaube handelt, und an diesen Öffnungen wird die Strömung immer irgendwelche Drücke ausüben. Je nach ihrer Lage herrscht daher im Führerraum durch Stau entstandener Überdruck oder durch Sog verursachter Unterdrück. Dazu kommt noch, daß dieser Über- oder Unterdrück nicht konstant ist. sondern sich mit der Fluggeschwindigkeit und der Strömungsrichtung (Slip) ändern kann.
Natürlich müssen wir auch darauf achten, daß die Druckleitungen vollkommen dicht sind. Ferner muß die Meß düse so angebracht werden, daß sie möglichst genau in Strömungsrichtung liegt. Sie wird meistens vorn am Rumpf befestigt. Sie darf nicht zu weit zurück angebracht werden, weil dann die Gefahr besteht, daß sie bei der hier nur möglichen seitlichen Anordnung beim Slip durch den Rumpf abgcdcckt wird. Ganz läßt sich die Beeinflussung durch den Rumpf allerdings auch beim Anbringen am Rumpfvorderteil nicht vermeiden, es sei denn, die Meßdüse würde auf eine lange Stange gesetzt und dadurch weit vom Rumpf entfernt. Nahe am Rumpf wird die Strömung durch die Rumpfform abgclenkt. Daher darf die Düse im Bereich eines runden Rumpfvorderteils nicht ganz genau in Flugrichtung eingestellt werden, sondern sie muß sich dem Strömungsverlauf möglichst anpassen. Zur Kontrolle können wir einen Wollfaden an der Düse befestigen. Dieser muß sich im Normalflug in Richtung der Düsenachse einstellen. Ändert sich die Fluglage, so tritt auch eine mehr oder weniger große Änderung des StrömungsVerlaufs ein, so daß die Düse etwas schräg angeblascn wird. Das schadet aber nichts, denn unsere Meßdüsen sind gegen Schräganströmung bis zu + 15° unempfindlich.
Der Staudruckfahrtmesser hat den Nachteil, daß die Unterschiede zwischen Meßdruck uud statischem Druck verhältnismäßig gering sind. Das wirkt sich besonders bei kleinen Fluggeschwindigkeiten aus. Gerade bei diesen, nämlich nahe dem überzogenen Flugzustand, brauchen wir aber eine möglichst genaue und zuverlässige Anzeige.Deshalb ist es meistens vorteilhafter, für Segelflugzeuge einen Fahrtmesser zu verwenden, dessen Druck-cmtcrschiede auch bei diesen kleinen Geschwindigkeiten noch groß genug sind, so daß eine genaue Anzeige ohne übertriebene Anforderungen an die Empfindlichkeit des Druckmeßgerätes möglich ist.
Ein solches Gerät ist der Saugdruckfahrtmesser. Seine Arbeitsweise unterscheidet sich dadurch von der des oben beschriebenen Instruments, daß der Meßdruck niedriger ist als der statische Druck. Die bei diesem Gerät durch die Meßdüse hindurchgehende Strömung saugt an der Mcßdruckleitung. Sie erzeugt also einen Unterdrück, der die Membran-Dose des Druckmeßgeräts zusammenzieht Entsprechend arbeitet auch das Hebelwerk des Druckmeßgeräts in umgekehrter Richtung, so daß der Zeiger hier beim Zusammenziehen der Dose in Uhrzeigerrichtung ausschlägt, während er das beim Stau-druckfahrtmesscr beim Auswölben der Dose tut.
Bild 325 zeigt eine solche Meßdüse. Durch Verengen des Strömungskanals in der Düse wird die Strömung beschleunigt. Dadurch entsteht hier ein Unterdrück, der durch kleine Öffnungen an der engsten Stelle in die Meßdruckleitung übertragen wird. Der statische Uruckraum ergibt den statischen Druck auf dieselbe Weise wie bei der Stau düse. Durch die Ausführung der Meßdüse ist es möglich, den Druckunterschied zwischen Meßdruck und statischem Druck (bei gleicher Fluggeschwindigkeit) zu steigern. Er kann ein Vielfaches von dem bei der Staudüsc auftretenden betragen. Im allgemeinen ist er gleich dem
3,5fadien Betrag. Man nennt das Verhältnis des Saugdrucks einer Düse zu dem Staudruck bei gleicher Fluggeschwindigkeit den „DüsenbeiwertNormale Saugdüsen für Segelflugzeuge haben also den Beiwort 3,5, während alle Staudüsen natürlich den Beiwert 1.0 haben.
Saugdüsen sind sehr empfindlich auf eine genaue Formgebung ihres Strömungskanals. Deshalb müssen sie zusammen mit dem Drudemeßgerät geeicht werden. Dadurch wird erreicht, daß kleine Abweichungen im Düsenbeiwert keinen Fehler in der Anzeige ergeben. Die Folge davon ist, daß beim Auswcchseln des Druckmeßgeräts auch die Meßdüse mitausgewechselt werden muß und umgekehrt. Beim Staudruckfahrtmesser ist das nicht nötig. Bezüglich Anordnung der Saugdüse sowie Verlegung und Anschluß der Druckleitungen ist das gleiche zu beaditen wie bei dem Staudruckgerät.
Schließlich gibt es noch kombinierte Fahrtmesser, bei denen die Meßdüse sowohl Staudruck als auch Saugdruck liefert. Der letztere wird in das Innere der Membran-Dose geleitet, während die Staudruckleitung an das Gehäuseinnere angcschlossen wird. Dadurch ist es möglich, noch größere Druckunterschiede zur Fahrtmessung zu benutzen; denn die Dose ist hier zwischen Unterdrück und Überdruck geschaltet. Der Gesamt-Düsenwert beträgt dann meistens 4,5; denn 3,5 (Saugdüse) + 1.0 (Staudüse) = 4,5. Die Meßdüse eines solchen Geräts hat außer den beiden Meßdruck-Anschlüssen noch einen zusätzlichen dritten Anschluß für den statischen Druck. Dieser wird zwar für die Fahrtmessung nicht benötigt, dafür aber für eine genaue Anzeige von Variometer und Höhenmesser (siehe weiter unten).
Auch das Variometer (Bild 326), das zur Messung von Steig- und Sinkgeschwindigkeit des Flugzeugs relativ zum Boden dient, enthält eine Membran-Dose. Die Dose befindet sich in dem Gehäuse des Geräts. Das Gehäuse ist an die statische Druckleitung des
Flugzeugs angeschlossen, die vom Fahrtmesser kommt und die zu diesem Zweck eine Abzweigung erhält. Auch hier darf keine Fälschung durch den veränderlichen Druck des Führerraums eintreten.
Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise wollen wir uns ein vereinfachtes Variometer vorstellen, bei dem die Dose selbst keinen nach außen gehenden Anschluß hat, sondern wo sie nur eine haarfeine, geeichte Öffnung (Kapillare) hat, durch die sie mit dem Gehäuseinncrn verbunden ist, dessen Druck durch den oben erwähnten Anschluß immer gleich dem statischen Druck ist. Beim Flug in gleichbleibender Höhe ist der Druck im Doseninncrn gleich dem im Gehäuseinnern; denn beide stehen ja durch die Kapillare miteinander in Verbindung. Das Gerät zeigt dann 0 an. Beim Steigen nimmt bekanntlich der statische Druck ab, damit also auch der Druck im Gehäuse. Die Luft in der Dose
Bild 326. Variometer
möchte nun mit der im Gehäuse einen Druckausgleich erreichen. Sie kann aber durch die Kapillare nur langsam in das Gehäuse ausströmen, weil die Öffnung sehr klein ist. Deshalb bleibt während des Steigens ständig ein kleiner Überdruck in der Dose, der diese auswölbt. Durch ein sehr empfindliches Hebelwerk mit großer Übersetzung wird die Bewegung der Dosenwand ähnlich wie beim Fahrtmesser auf den Zeiger übertragen. Dieser zeigt bei Auswölbung der Dose Steigen an. Nach Beendigung des Steigens gleicht sich der Druckunterschied langsam (d. h. in 1—2 Sekunden) aus; denn nun findet die Kapillare Zeit, die in der Dose überschüssige Luftmenge durchströmen zu lassen. Beim Sinken des Flugzeugs ist der Vorgang umgekehrt.
Aus dieser Arbeitsweise des Variometers erklärt es sich auch, warum der Beginn einer Steig- oder Sinkbewegung, bzw. deren Beendigung nicht sofort, sondern immer mit einer, wenn auch kleinen, zeitlichen Verzögerung angezeigt wird; denn die Anzeige beruht ja auf einer zeitlichen Verzögerung des Druckausgleiches.
Bei der Kleinheit des Geräts kann natürlich auch der Luftinhalt der Membran-Dose nur klein sein. Daher müßte die Kapillare außerordentlich fein sein, so daß ihre Herstellung Schwierigkeiten bereiten würde, wenn man nicht die Möglichkeit hätte, den Doseninhalt durch Anschließen eines großen, nach außen luftdicht abgeschlossenen Gefäßes zu vergrößern. Hierzu dient eine Thermosflasche. Ihr mit Luft gefülltes Inneres wird durch eine Schlauchleitung mit dem Doseninnern verbunden. Dadurch wird erreicht, daß bei Änderung des Drucks im Gehäuse eine bedeutend größere Luftmenge durch die Kapillare
strömen muß. Diese darf daher größer sein, und es bleibt trotzdem eine ausreichende Verzögerung des Druckausgleichs, so daß eine Anzeige möglich ist. Die Verwendung gerade einer Thermosflasche hat den Zweck, zu verhindern, daß Temperatureinflüsse die Anzeige fälschen: denn bekanntlich entsteht durch Erwärmung oder Abkühlung einer ein-geschlossencn Luftmenge auch ein Über- bzw. Unterdrück.
Die Arbeitsweise des Höhenmessers entspricht der eines Barometers. Er mißt so wie dieses den Luftdruck, der bekanntlich mit zunehmender Höhe abnimmt und daher ein Maß für die Höhe gibt.
Auch dieses Gerät enthält als wesentlichsten Bestandteil eine Membran-Dose (Bild 327). Diese ist, nachdem sie luftleer gepumpt wurde, luftdicht geschlossen worden. Der im Gehäuse des Geräts herrschende Luftdruck will die Dose zusammendrücken. Ein Gegendruck vom Innern der Dose ist nicht vorhanden, weil sie luftleer ist. So kann nur die Widerstandsfähigkeit des Werkstoffs, aus dem die Dose besteht, ein völliges Zusammendrücken verhindern. Natürlich gibt die Dosenwand dem Luftdruck im Gehäuse um so mehr nach, je größer dieser ist. Die Dosenwand bewegt sich also bei Veränderung des Luftdrucks hin und her. Diese Bewegung wird auf die bekannte Weise auf den Zeiger übertragen. Damit auch bei diesem Gerät keine Anzeigefälschung durch den im Führerraum herrschenden mit der Fluggeschwindigkeit veränderlichen Luftdruck entsteht, ist das Gehäuse des Geräts luftdicht geschlossen und wird durch einen Schlauchanschluß mit der statischen Druckleitung des Flugzeugs verbunden.
Auf die Funktion des Kompasses braucht hier nicht näher eingegangen zu werden. Nur bezüglich des Einbaus ist einiges zu sagen. Der bei Segelflugzeugen bevorzugte Emil-Kompaß, der am Instrumentenbrett befestigt wird, muß senkrecht eingebaut werden, d. h. das Instrumentenbrett muß, zum mindesten dort, wo der Kompaß angebracht wird, senkrecht stehen. Dabei ist darauf zu achten, daß der Steuerstrich, das ist der senkrechte Strich am Gehäuse, nach dem die Kompaßrose abgelesen wird, parallel zur Flugzeuglängsachse liegt. Eine eventuelle Korrektur ist durch Beilegen von Scheiben zwischen Befestigungsflansch und Instrumentenbrett möglich. Befestigungsschrauben und Unterlegscheiben dürfen weder beim Kompaß, noch bei den anderen, am gleichen Brett befestigten Instrumenten aus Stahl sein, weil der Kompaß dadurch beeinflußt würde. Aus demselben Grunde muß beim Steuerknüppel magnetischer Werkstoff vermieden werden. Ein Steuerknüppel aus Stahl würde magnetische Störungen des Kompasses verursachen.
Aber auch dann, wenn diese wichtigsten Ursachen für Kompaßstörung ausgeschaltet wurden, wird unser eingebauter Kompaß nicht genau richtig anzeigen; denn es gibt selbst in einem Holzrumpf noch viele Stahlteile, um so mehr in einem Rumpf aus Stahlrohr. Zum Ausgleich der hierdurch unvermeidlich eintretenden Beeinflussung dient die Kompensierung.
Am Kompaß ist oben oder unten ein kleines Kästchen befestigt, das zur Aufnahme von Kompensierungsmagneten dient. Das sind kleine, magnetische Stahlnadeln, deren Nordpolseite durch Rotfärbung gekennzeichnet ist. Sie werden in im Kästchen vorgesehene Bohrungen horizontal eingelegt, und zwar in Flugrichtung bzw. quer dazu. Die in Flugrichtung liegenden dienen zur Berichtigung des Kompasses, wenn dieser Ost oder West anzeigen soll, und die anderen entsprechend bei Nord oder Süd. Eine Anzahl dieser Magnete wird bei dem Kompaß mitgeliefert.
Drehen wir nun z. B.. wenn der Kompaß Nord anzeigt, einen der quer zur Flugrichtung liegenden Kompensierungsmagnete um. so daß seine rote Seite, die vorher z. B. nach Backbord zeigte, jetzt nach Steuerbord liegt, so werden wir feststellen, daß sich die Kompaßrose ein wenig gedreht hat. Auf diese Weise können wir Mißweisungen der Nordoder Südanzeige korrigieren. Bei der Ost- oder Westanzeige machen wir dasselbe mit den parallel zur Flugrichtung liegenden Magneten.
Praktisch geht die Kompensierung nach dem Einbau des Kompasses in das Flugzeug so vor sich:
Das Flugzeug wird auf eine geeichte Nord-Süd-Markierung mit der Nase nach Norden gestellt. Haben wir eine solche auf dem Flugplatz nicht zur Verfügung, dann müssen wir sie uns selbst nach einem genauen Kompaß herstellen. Wir dürfen damit nicht zu nahe an große, viel Stahl enthaltende Gebäude gehen, weil sonst auch der beste Kompaß falsch anzeigt. Am besten geht es mitten auf einem freien Feld. Wir stellen das Flugzeug mit Kufe und Sporn genau auf den Nord-Süd-Strich, setzen einen kleinen Bock oder eine Kiste unter den Sporn, so daß das Flugzeug etwa in Normalfluglage liegt und halten es an einem Flügelende so, daß es gerade liegt (wie beim Start). Nun korrigieren wir in der vorbeschriebenen Weise die Nordanzeige des eingebauten Kompasses.
Dann drehen wir das Flugzeug um, so daß es genau nach Westen steht und kompensieren auch diese Anzeige. Machen wir jetzt die Probe mit den beiden zu den erst genannten entgegengesetzten Himmelsrichtungen: Süd bzw. Ost, so werden wir feststcllen, daß die Anzeige nicht ganz stimmt, obwohl die Nord- bzw. Westanzeige richtig war. Dieser Fehler läßt sich nicht beseitigen; denn würden wir auf Süd bzw. Ost noch einmal kompensieren, dann würden Nord bzw. West nicht mehr stimmen. Wir tragen deshalb die bei den einzelnen Richtungen verbleibenden Mißweisungen in die Deviationstabelle ein, die zum Kompaß gehört und im Führerraum befestigt werden muß.
Der Wendezeiger, der für den Blindflug notwendig ist, hat die hauptsächliche /Aufgabe, Drehbewegungen des Flugzeugs um die Hochachse (Kursänderungen) anzuzeigen. In seinem Innern befindet sich ein Kreisel (Bild 328), dessen Achse waagerecht und quer zur Flugrichtung liegt. Er ist in einem Rahmen aufgehängt, der um eine in Flugrichtung liegende Achse drehbar im Gehäuse gelagert ist.
Beim elektrischen Wendezeiger, dessen Stromquelle eine Taschenlampcnbatterie von 4 Volt ist, wird der Kreisel durch einen kleinen Elektromotor in sehr hohe Umdrehungen versetzt, während das beim pneumatischen durch einen Luftstrom geschieht. Bei diesem
(Bild 328) ist der Kreisel als Turbinenrad ausgebildet. Durch eine Saugdüse, die im Fahrtwind des Flugzeugs liegt, wird im Gehäuse ein Unterdrude erzeugt. Dadurch strömt durch eine kleine Düse in der Gehäusewand ein scharfer Luftstrom aus dem Führerraum in das Gehäuseinnerc. Dieser trifft die Schaufeln der Turbine und versetzt sie in Drehung. Durch eine Rückholfeder wird das Kreiselsystem in O-Stellung gehalten. Dreht sich jetzt das Flugzeug um seine Hochachse nach links (Linkskurve), dann führt der schnell drehende Kreisel eine Ausweichbewegung (Präzession) aus. Der Rahmen, in dem er gelagert ist, macht infolgedessen eine Drehung um seine Achse, und zwar im Uhrzeigersinn (siehe Bild 328). Diese wird mit umgekehrter Drehrichtung auf den Zeiger übertragen, so daß dieser nach links (entgegen dem Uhrzeigersinn) ausschlägt.
Kreise/
Saugdüse
Nullmarke
Zeiger
Li bene
Kugel
Bild 328. Wendezeiger
Außer der Drehbewegung zeigt der Wendezeiger auch das seitliche Hängen des Flugzeugs (Slip) an. Das geschieht durch eine Libelle. Eine Kugel rollt in einem leicht gebogenen Glasrohr nach der Seite, nach der das Flugzeug hängt, und zwar um so weiter, je mehr es hängt. Den Antrieb für die Kugel geben Schwerkraft und Zentrifugalkraft. Die Libelle wirkt also wie ein gewöhnliches Lot.
Auch der Wendezeiger arbeitet nur dann einwandfrei, wenn er an einem senkrecht stehenden Instrumentenbrett befestigt wird, denn sonst kann die Achse des Kreiselrahmens nicht mit der Flugzeuglängsachse übereinstimmen, und das ist unbedingt nötig. Bei den neuerdings immer mehr bevorzugten elektrischen Wendezeigern ist zu beachten, daß sie nicht direkt neben dem Kompaß eingebaut werden dürfen, weil sie diesen sonst beeinflussen. Beide Geräte dürfen zwar am selben Instrumentenbrett angeordnet werden, müssen aber soweit wie möglich getrennt sein. Meistens befindet sich der Wendezeiger in der Mitte oben. Dann setzt man den Kompaß nach rechts oder links unten.
Ein weiteres Instrument für den Blindflug ist der „künstliche Horizont“ (Sperry). Er zeigt die Längs- und Querlage des Flugzeugs zum Erdboden an, indem seine Horizont-
marke sich ebenso zum Flugzeug einstellt, wie der wirkliche Horizont zu diesem liegt, so daß sich der Pilot so nach der Marke richten kann, als wäre sie der wirkliche Horizont. Der Sperry reagiert nicht auf Beschleunigungen und ist unabhängig vom Fahrtwind. Er ist ebenfalls ein Kreiselinstrument. Der Kreisel, dessen Achse hier senkrecht steht, ist kar-
Linksneigung
Geradeausf!ug
Pechtsneigung
Steigen
Gleiten
Bild 329. Anzeige des künstlichen Horizontes (Sperry) in den verschiedenen Fluglagen
dänisch im Gehäuse aufgehängt. Er wird elektrisch oder pneumatisch angetrieben. Wenn er in hohe Umdrehungen versetzt ist, bleibt seine Achse immer senkrecht zum Erdboden stehen, auch dann, wenn das Flugzeug und mit ihm das Gehäuse des Geräts Drehungen um die Flugzeuglängs- oder -querachse ausführt. Die Kreiselachse steuert einen für den Piloten sichtbaren Anzeigestrich (Bild 329), der den Horizont darstellt (daher künstlicher Horizont). Für den Einbau des Gerätes gilt das gleiche wie für den des Wendezeigers.
Der Läng sne igungsmess er (Bild 330) ist ein Gerät, das durch eine Flüssigkeitssäule, die in einem Glasrohr steigt und fällt, die Neigung des Flugzeugs beim Drücken und Ziehen anzeigt. Seine Arbeitsweise beruht auf dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, ist also so einfach, daß darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Beim Einbau muß beachtet werden, daß das Gerät im Normalflug 0 an-
Bild 330. l.ängsneigungsmesser
zeigen muß. Es muß deshalb an einem senkrecht stehenden Instrumentenbrett angebracht werden. Kleine Korrekturen in der Längsneigung lassen sich durch Unterlegen von Scheiben unter die Befestigungsschrauben ausführen. Am besten machen wir das nach einem Probeflug, bei dem wir kontrolliert haben, ob das Gerät in der Normalfluglage 0 an zeigt.
Da der Pilot oft gezwungen ist, sich ausschließlich auf seine Instrumente zu verlassen, müssen diese außer der selbstverständlich nötigen Anzeigegenauigkeit auch eine hohe Betriebssicherheit haben. Ferner ist gerade bei Instrumenten für Segelflugzeuge die Forderung nach möglichst kleinem Raumbedarf und geringem Gewicht der Instrumente unerläßlich. Es ist klar, daß das zum Teil sich widersprechende Forderungen sind. Aufgabe des Herstellers unserer Instrumente ist es daher, den für unsere Zwecke günstigen Kompromiß zu finden. Hinsichtlich der Betriebssicherheit können aber auch wir mithelfen, indem wir die Instrumente sorgfältig warten. Wir dürfen uns nicht wundern, wenn sie bei unsachgemäßer Behandlung versagen; denn wollten wir vom Hersteller verlangen, daß die Instrumente auch narrensicher sind, dann müßten wir unsere übrigen Wünsche einschränken.
Das einwandfreie Arbeiten unserer Instrumente müssen wir ständig überwachen. Tritt nämlich einmal eine Beschädigung ein, so zeigt sich das meistens schon sehr früh, etwa indem der Zeiger hängen bleibt oder sich nur ruckweise einstellt. Es genügt schon, daß die Glasscheibe gesprungen ist. In jedem derartigen Fall muß das Gerät ausgebaut und dem Hersteller zur Überprüfung oder Reparatur eingesandt werden. Lassen wir es dabei an Sorgfalt fehlen, dann kann plötzlich ein restloses Versagen eintreten, wodurch eventuell Pilot und Flugzeug gefährdet werden.
Eine leider immer noch vorkommende und nicht genug zu rügende Unsitte ist es ferner, wenn jemand zur Prüfung eines Instruments in dessen Druckanschlüsse hineinbläst oder daran saugt. Dieses Mittel ist weniger zur Prüfung als zur leichtfertigen Beschädigung des Instruments geeignet.
Beim Ein- und Ausbau müssen wir vorsichtig mit den Instrumenten umgehen. Sie können durch Erschütterung leicht beschädigt werden. Vor dem Einbau oder nach dem Ausbau müssen wir sie sorgfältig in einem Schrank aufbewahren und dürfen sie nicht auf der Werkbank herumliegen lassen.
VIII. Die Rohbaumontage
Unter „rohbaufertig“ versteht man bei den einzelnen Flugzeugteilen soviel wie „fertig bis auf Bespannung, Außenlackierung und Ausrüstung“. Haben wir alle Teile, wie Flügel, Rumpf, Höhenleitwerk, Seitenruder, soweit fertiggestellt, dann müssen wir das Flugzeug, bevor wir mit dem Bespannen und Lackieren beginnen, montieren. Man nennt
das ..Rohbaumontage“.
Im Serienbau, wo eine größere Anzahl gleicher Flugzeuge, eine Serie, gebaut wird, muß das Ansetzen der Flügel oder der Höhenflosse an den Rumpf ohne große Paßarbeit möglich sein, denn diese würde den Bau sehr verteuern. Jeder Teil muß also gleich so her-gestellt werden, daß die Anschlüsse, die ihn mit den übrigen Flugzeugteilen verbinden, passen. Je nach Ausbildung der Anschlüsse sind dazu besondere, genau abgestimmte Vorrichtungen erforderlich. Während z. B. der Flügel gebaut wird, muß eine Vorrichtung benutzt werden, an der sich Anschlußstücke befinden, in genau der gleichen Form und Lage zueinander, wie sie die Anschlußbeschläge am Rumpf haben. Diese Vorrichtung vertritt also gewissermaßen den Rumpf, solange sich der Flügel im Bau befindet. Eine Gegenvorrichtung, die auf die erste genau paßt, wird beim Rumpfbau verwandt. Bild 331 zeigt
solche Vorrichtungen. Sie wurden beim Serienbau eines Hochleistungsflugzeugs in Mitteldecker-Bauart verwandt (Bild 332). Grundsätzlich gleichartig, allerdings wesentlich einfacher sind Vorrichtungen für die Höhenflossen-Rumpf-Anschlüsse.
Immerhin macht die Herstellung solcher Vorrichtungen ziemlich viel Arbeit. Sie lohnt sich deshalb nur. wenn die gleiche Vorrichtung für eine Anzahl von Flugzeugen verwandt werden kann. Wie groß diese Zahl mindestens ist, hängt natürlich davon ab, wie teuer die Vorrichtung ist. Es gibt solche, deren Bau so einfach ist, daß sie sich schon bei 2 bis 3 Flugzeugen lohnen, während dies bei anderen erst bei 20 bis 30 Flugzeugen und mehr der Fall ist.
Im Einzelbau ist es, besonders für den FlügeLRumpf-An-schluß, meistens einfacher, wenn auf die Verwendung von Vorrichtungen verzichtet wird. In diesem Fall bekommt die Rohbaumontage ihre
Bild 3.31. Vorrichtung für das Ansetzen der Flügel-Rumpf-Ansdilußbeschläge
Bild 332. Vorrichtung für Flügel-Rumpf-Anschluß. Der beim Flügelbau verwendete Teil
besondere Bedeutung dadurch, daß hierbei die Anschlüsse angepaßt werden. Meistens geschieht das auf die Weise, daß die Anschlußbeschläge nur an dem einen Flugzeugteil bereits fest sind und die Gegenbeschläge erst jetzt, nachdem der Flügel richtig zum Rumpf eingerichtet ist, verbohrt und dann vernietet oder verschraubt werden. Welche Beschläge bis zur Rohbaumontage lose bleiben und welche bereits fest sind, muß aus den Zeichnungen hervorgehen.
Für das Einrichten der Flügel ist verschiedenes zu beachten. Die Flügel müssen die in der Zeichnung verlangte V-Form erhalten. Bei abgestrebten Flugzeugen ist die V-Forrn vun der Strebenlänge abhängig. Wenn alles genau nach Zeichnung gebaut ist, muß sich die richtige V-Form beim Ansetzen der Streben von selbst ergeben. Sehr oft kommt es aber gerade beim Einzelbau vor, daß kleine Ungenauigkeiten vorhanden sind. Deshalb ist eine Kontrolle der V-Form auch dann zu empfehlen, wenn die Zeichnungen genaue Strebenlänge angeben: denn ein kleiner Fehler kann hierbei schon viel ausmachen. Manchmal wird die Möglichkeit von Ungenauigkeiten auch schon dadurch berücksichtigt, daß die Streben in ihrer Länge verstellbar sind. In diesem Fall ist eine Einstellung der V-Form des Flügels unerläßlich.
Am besten nehmen wir diese Kontrolle mit der Wasserwaage vor. Wir stellen z. B. aus der Zeichnung fest, welchen Winkel die Linie Oberkante oder Unterkante Holm in der Nähe des Anschlusses an den Rumpf mit der Horizontalen bilden soll, fertigen uns danach einen Keil aus einem Brett oder starkem Sperrholz an und legen diesen auf oder unter die Wasserwaage (je nachdem, ob wir uns nach Unter- oder Oberkante Holm richten.)
Wenn Doppelstrebcn vorhanden sind, müssen gleichzeitig die Schränkungen der Flügel
geprüft werden, weil es Vorkommen kann, daß hierbei Un-Stimmigkeiten auftreten, wenn die Längen der vorderen und hinteren Strebe nicht richtig aufeinander abgestimmt sind. J/
Bild 333 zeigt einen in der Höhe und der Neigung der Auflagefläche verstellbaren Bock für die Montagearbeiten. T
Sehr oft sind bei freitragenden Flügeln die Hauptholme I
der beiden Flügel miteinander verbunden, so daß das ,
Flügel-Biegemoment, zu dessen Aufnahme die Hauptholme hauptsächlich dienen, von der Flügelkonstruktion aufgenom- I
men, also, nicht durch Teile des Rumpfes geleitet wird. In diesem Fall muß die richtige V-Form des Flügels schon beim Ä
Flügelbau festgelegt werden, denn der Rumpf wird ja nur gewissermaßen an den Flügel angehängt. Aus diesem ।
Grunde werden solche Flügel im Einzelbau meistens gleichzeitig auf einer Doppelhelling gebaut, auf der beide Flügel I
(Backbord und Steuerbord) in genau der Lage zueinander A I
liegen, die sie später am fertigen Flugzeug einnehmen Ar I \\
sollen. Die richtige V-Form wird dann schon durch die Ar 11 jSix, Helling gegeben. Die Verbindungsbeschläge sind bereits auf AA- ________j
der Helling festgesetzt worden. ||
Das Einrichten der Flügel zum Rumpf bedingt aber noch 1|
weitere Einstellungen. Der Rumpf wird zu diesem Zweck 1
genau senkrecht aufgestellt, so daß die auf den Spanten an- (J
gerissene Linie „Mitte Flugzeug" senkrecht steht. Ferner Bild 333. Verstellbarer Bock wird der Schwanz so aufgebockt, daß die Rumpfbezugsebene fur Rohbaumontage horizontal liegt. Die Spanten stehen dann senkrecht. Der in seinen Verbindungsbeschlägen zusammcngeschlossene Gcsamtflügel wird nun zum Rumpf eingerichtet. Sieht man von vorn gegen das Flugzeug, dann muß der Gesamtflügel horizontal liegen. Wir kontrollieren das am besten dadurch, daß wir eine Schnur von einem Flügelende zum anderen spannen. Sie darf nur an den Flügelenden aufliegen und muß in der Mitte frei hängen. Wenn die V-Form dafür zu gering ist, legen wir an beiden Enden gleich große Klötze unter. Bei einem Knickflügel mit negativer V-Form im
Außcnflügel genügt es, wenn wir die Schnur am Knick auflegen. Mit Hilfe einer Wasserwaage kontrollieren wir nun, ob die Schnur und damit der Gesamtflügel horizontal liegt, und korrigieren, falls erforderlich. WTenn wir die richtige Lage des Flügels gefunden haben, setzen wir durch Böcke oder ähnliches die Flügelenden fest.
Von oben auf das Flugzeug hinabgesehen, müssen Flügelquer- und Rumpflängsachse rechtwinklig zueinander stehen. Das können wir dadurch prüfen, daß wir die Entfernung der Flügclcnden von einem beliebigen Punkt auf Mitte Seitenflosse messen. Die beiden Entfernungen müssen gleich groß sein.
Endlich muß der Flügel noch den richtigen Einstellwinkel bekommen. Das ist der Winkel, den die Profilsehne des Flügels mit der Rumpflängsachse bildet. Da letztere eine Linie ist, die innerhalb des Rumpfes liegt, so daß man nicht danach messen kann, wird die richtige Einstellung gewöhnlich in den Zeichnungen durch Angabe des Winkels zwischen Profilsehne und Rumpfbezugsebene angegeben. Wenn beide parallel zueinander
liegen sollen, brauchen wir die Sehne nur mittels Wasserwaage horizontal zu legen; denn die Rumpfbezugsebene ist ja schon in dieser Lage. Wenn sie sich aber in einem bestimmten Winkel schneiden sollen, so stellen wir uns aus 2-mm-Sperrholz einen entsprechenden Keil her und legen ihn beim Messen auf die Wasserwaage.
Bei einem geschränkten Flügel ist es nicht gleichgültig, an welcher Rippe wir die Wasserwaage anlegen, denn bei diesem sind die Profilsehnen an den verschiedenen Rippen ja nicht parallel zueinander. In diesem Fall muß die Zeichnung angeben, welche Rippe für die Messung maßgebend ist.
Bild 334. Fehler, die beim Montieren auftreten können
In Bild 334 sind eine Reihe von Fehlern dargestellt, wie sie bei der Montage der Flügel eines abgestrebten und eines verspannten Schulflugzeugs möglich sind.
Wenn der Flügel stimmt, setzen wir die noch losen Anschlußbeschläge mit Schraubzwingen fest und verbohren und verschrauben sie. Vor dem Einschlagen der Schrauben (oder Rohrniete) sind die Bohrungen im Holz zu konservieren. (Seite 161). Das ist besonders wichtig, wenn es sich um Schichtholz (TBu) handelt. Erst danach werden die Bohrungen für die Anschlußbolzen mit der Reibahle aufgerieben. Dabei muß durch Rumpf- und Flügelbeschlag gleichzeitig durchgerieben werden, denn nur so ist Gewähr gegeben, daß die Bohrungen in Beschlag und Gegenbeschlag fluchten. Also auch beim Aufreiben muß der Flügel montiert sein.
Die Anschlußbolzen müssen genau passen. Das ist besonders bei zylindrischen Bolzen wichtig. Sie dürfen weder zu stramm gehen, so daß sie mit einem Hammer eingeschlagen werden müssen, noch sollen sie so viel Spiel haben, daß sie klappern. Im letzteren Fall besteht die Gefahr, daß sie unter der wechselnden Beanspruchung immer mehr ausschlagen. Sind in den Zeichnungen Passungen angegeben, so wird gewöhnlich Gleitsitz verlangt, z. B. H 7 und h 7 oder h 8. Vor dem Einsetzen werden Bolzen und
Bohrungen mit Staufferfett leicht eingefettet. Wenn sich ein genügend grober Handgriff an den Bolzen befindet, müssen sich diese unter Hin- und Herdrehen von Hand in die Bohrungen drücken lassen. Natürlich ist es nötig, daß Beschlag und Gegenbeschlag genau fluchten. Wir erreichen das. indem wir gleichzeitig den Flügel am Ende auf und ab und vor und zurück bewegen. Ist kein Handgriff an den Bolzen, so spannen wir sic am besten in einen Feilkloben und benutzen diesen als Handgriff.
Bei Schulflugzeugen werden nun die Steuerseile eingezogen und gespleißt, während bei Übungs- und Leistungsflugzeugcn jetzt die Stcuerlcitungsverbindungen z. B. zwischen Rumpf und Flügel angebracht werden. Meistens geschieht die Übertragung hier durch Stoßstangen. Diese sind gewöhnlich verstellbar und müssen nun genau eingestellt werden.
Auf die richtige Einstellung der Rumpf-Flügel-Verbindungsstan gen der Quersteuerleitung soll hier näher eingegangen werden. In dieser Verbindung entsteht die Differenzierung des Querruderausschlags. Das Querruder schlägt bekanntlich bei vollem Steuerknüppelausschlag nach der einen Seite um einen bestimmten Winkel nach oben und bei vollem Knüppelausschlag nach der anderen Seite um einen bestimmten Winkel nach unten aus. Sind nun die beiden Ausschlagwinkel des Querruders verschieden, so spricht man von Querruderdifferenzierung. Das ist bei den meisten Segelflugzeugen der Fall, und zwar ist der Ausschlag nach oben größer als
der nach unten.
Wenn alle Steuerungsteile genau nach Zeichnung hergestellt und eingebaut sind, dann muß es möglich sein, den in der Zeichnung vorgeschriebenen Querruderausschlag nach oben und unten zu erhalten. Dabei ist jedoch Bedingung, daß alle Hebel die richtige Stellung zueinander haben. Besonders gilt das für die Hebel, die durch die oben erwähnte Stoßstange in Verbindung stehen. Bild 335 zeigt eine häufig vorkommende Anordnung dieser beiden Hebel. Ihre Stellung zueinander ist so. daß eine Differenzierung entstehen muß. Der untere befindet sich direkt aul dem Torsionsrohr des Handsteuers, während der obere im Flügel eingebaut ist, z. B. an der Hauptholmwurzel Wenn wir die Länge der Stoßstange ändern, werden wir finden, daß sich damit auch die Differenzierung, d. h. der Unterschied im Querruderausschlag nach oben und unten ändert. Natürlich müssen wir
Bild 335.
Bei der Rohbaumontage einzustellende Stoßstange der Quersteuerleitung. Verlängerung der Stoßstange bewirkt Verringerung der Querruder-Differenzierung
bei jeder Längenänderung auch eine Korrektur an den Steuerseilen (Spannschlösser) vornehmen, damit bei Knüppel in Mittelstellung das Querruder stets in Nullstellung ist. Wir werden dann feststellen, daß die Differenzierung um so kleiner wird, je länger wir die Stoßstange machen (gestrichelte Darstellung in Bild 335) und umgekehrt. Wenn die geforderten Ausschläge beispielsweise 30° nach oben und 10c nach unten sind, und wir haben 26° nach oben und 12° nach unten gemessen, dann ist die Differenzierung zu klein. Wir vergrößern sie, indem wir die Stoßstange an ihrem Verstellkopf um einige Gewindegänge kürzer machen. Eine neue Probe zeigt uns dann, ob es jetzt richtig ist.
Weiter ist zu beachten, ob alle Ausschlagsbegrenzungen der Steuerung richtig eingestellt sind. Bei der Rohbaumontage können wir die Steuerung daraufhin noch einmal nachprüfen. Ebenso stellen wir jetzt fest, ob nicht unerwünschte Anschläge vorhanden sind. Das kann z B dadurch kommen, daß ein Hebel von einer Rippe oder einem Spant nicht richtig klar geht. Sämtliche Anschlüsse von Seilen oder Stoßstangen an Hebeln sind darauf zu kontrollieren, ob sich die Laschen oder sonstigen Anschlußstücke auch bei vollem Stcuerausschlag einwandfrei bewegen, ohne daß sie etwa am Hebel anschlagen und dadurch aus der Kraftrichtung verecken. Bild 235 zeigt schlechte Anschlüsse, durch die ein Verecken eintritt. Schließlich prüfen wir alle Gelenke, Führungen usw. auf Leichtgängigkeit und sehen nach, ob die Steuerseile überall klar gehen und nirgendwo scheuern; denn jetzt können wir noch überall leicht hinkommen, was später viel mehr Schwierigkeiten macht.
Schließlich ist jetzt auch der Zeitpunkt gekommen, um eine der wichtigsten Kontrollen durchzuführen, die große Bedeutung für die Sicherheit im Flugbetrieb hat. Das ist die Kontrolle der Steuerleitungen auf Sicherheit gegen Anschlußverwechslung. Es muß an allen Trennstellen der Steuerleitungen, die bei der Demontage des Flugzeugs zu lösen sind, geprüft werden, ob die Trennstellen auch so angeordnet oder ausgeführt sind, daß ein Verwechseln der Anschlüsse bei der Wiedermontage unmöglich ist. Es genügt nicht, wenn die Anschlüsse farbig markiert sind, sondern das Verwechseln muß .,narrensicher“ verhindert werden. Das heißt. Ein falsches Anschließen muß auch dem hartnäckigsten Ignoranten unmöglich sein.
Bei Schulgleitern wird z. B der sehr gefährliche falsche Anschluß der Höhensteuerleitung, der einen Höhenruderausschlag in entgegengesetzter Richtung verursacht und der schon viele schwere Unfälle zur Folge gehabt hat, dadurch verhindert, daß man die beiden Spannschlösser (eines in der oberen und eines in der unteren Leitung zum Höhenruder) um ca. 300 mm gegeneinander versetzt anordnet. Bei falschem Anschluß (Vertauschen der Seile) würde in der einen Leitung zum Höhenruder das Seil viel zu lang sein, in der anderen würden dagegen etwa 300 mm Seil fehlen. Zusätzlich werden die beiden Spannschlösser so cingcspleißt, daß deren Linksgewinde-Seite beim einen nach vorn und beim anderen nach hinten zeigt. Diese doppelte Sicherung beweist, wie wichtig das ist. Besteht bei Stoßstangen-Anschlüssen die Möglichkeit einer Verwechslung, so sichert man gegen falsches Anschließen, indem man ungleich geformte Stoßstangenköpfe verwendet, die beim Vertauschen das Zusammenstecken von Auge und Gabel unmöglich machen.
Wenn das Flugzeug an der Stelle, wo Rumpf und Flügel Zusammenstößen, einen ausgerundeten Rumpf-Flügel-Übergang hat, müssen wir diesen am rohbaumontierten Flugzeug herstellen. Nur so strakt die Ausrundung einwandfrei.
Bauprüfung
Erst wenn wir selbst das fertige Flugzeug gründlich durchgeprüft haben, ist es bereit zur Bauprüfung. Auf keinen Fall dürfen wir bei unserer eigenen Kontrolle nachlässig sein und denken: Der Bauprüfer wird es schon sagen, wenn etwas nicht in Ordnung ist. Im Gegenteil, einmal mehr geprüft kann nur von Vorteil sein Der Bauprüfer ist kein Hellseher, der leicht jeden Fehler findet und dem wir Rätsel zu raten und kunstvoll versteckte Fehler zu suchen geben können. Wenn der Bauprüfer einen Fehler nicht findet, weil es sich um einen am weitgehend fertiggestellten Flugzeug schwer zu entdeckenden Fehler handelt, oder weil wir uns sogar bemüht haben, diesen Fehler vor ihm zu verbergen, so haben wir selbst den Nachteil davon; denn es ist unser Flugzeug, das diesen Mangel aufweist, und wir selbst sind es, die dadurch zu Schaden kommen können, nicht der Bauprüfer.
Richtig und vernünftig gehandelt ist es, wenn wir dem Bauprüfer so viel wie möglich zeigen und nichts verbergen; denn wir können dabei nur lernen. Vor allem ist es notwendig. ihn auf tatsächliche oder nur vermutete Fehler, sowie unklare Punkte hinzuweisen und um seine Entscheidung zu bitten. Oftmals wird er, wenn wirklich ein Fehler vorliegt, der beseitigt werden muß, ein einfaches und billiges Mittel wissen, den Schaden zu beheben oder wenigstens zu überbrücken, so daß er wirkungslos wird, z. B. durch Aufleimen von Dopplungen. Anschweißen von Verstärkungen usw. Wenn die Anwendung eines solchen Hilfsmittels aber nicht möglich ist, so müssen wir den Fehler eben von Grund auf beseitigen. An dieser Mühe ist dann aber nicht der Bauprüfer schuld.
Am besten für beide Teile ist es, wenn wir ein gegenseitiges Vertrauensverhältnis mit dem Bauprüfer anstreben. Er muß mit der Zeit merken, daß er sich auf unsere Gewissenhaftigkeit verlassen kann und zwar sowohl bei der Ausführung der Arbeit, als auch bei der Bauprüfung bezüglich freiwilliger Meldung von Fehlern oder vermuteten Fehlern. Wenn wir das erreicht haben, dann können wir auch Vertrauen zu dem Bauprüfer haben, daß er uns alle irgend vermeidbaren Schwierigkeiten und Sonderaufwendungen erspart.
Die Prüfstelle für Luftfahrzeuge sagt hierzu folgendes: „Ein solches Vertrauensverhältnis ist anzustreben und zu pflegen. Es erleichtert beiden Seiten die Arbeit und führt am schnellsten zum Ziel. Die Bauprüfung darf nicht mehr als unumgänglich den Einsatz von Fluggerat behindern und soll deshalb nicht bürokratisch gehandhabt werden, doch soll durch sie alles erfaßt werden, was zur Abwendung von Störungen. Schäden und Unfällen führt. Die Gefährdung des eigenen Lebens und des Lebens anderer Personen bei unsachgemäßer Bauausführung muß jedem Mitglied einer Baugemeinschaft immer wieder in Erinnerung gebracht werden."
IX. Wartung und Reparatur
Wenn das Flugzeug fcrtiggestellt und vom Bauprüfer abgenommen ist, verläßt es die Werkstatt, um in den Flugbetrieb eingesetzt zu werden. Damit ist die Werkstattarbeit an dem Flugzeug aber keineswegs für immer beendet. Dabei wollen wir zunächst noch gar nicht einmal an die Reparaturen denken, die nach Beschädigungen im Flug-betrieb auszuführen sind. Auch wenn diese noch nicht vorgekommen sind, muß das Flugzeug in regelmäßigen Zeitabständen, besonders aber nach einem Einsatz, der Beschädigungen zur Folge haben könnte, kontrolliert und gepflegt werden. Wir nennen das „Wartung“.
Das wichtigste bei der Wartung ist die Festigkeitskontrolle, also die Kontrolle aller lebenswichtigen Teile daraufhin, ob durch Überbeanspruchung im Flugbctrieb etwa irgendwo Beschädigungen aufgetreten sind. Wie leicht kann es passieren, daß z. B. durch eine harte Landung ein Beschlag einreißt oder sich eine Leimung löst, ohne daß dies gleich nach dem Flug festgcstellt wurde, sei es, daß die Landung nicht als zu hart erkannt wurde, sei cs, daß bei der sofortigen Nachprüfung nichts Bedenkliches zu sehen war. Oft ist nämlich ein Anriß klein und unscheinbar. Manchmal tritt nicht einmal ein Riß auf, und doch kann der Werkstoff durch die Überbeanspruchung beschädigt sein. Oft ist dann seine Festigkeit zunächst noch recht gut. Mit der Zeit nimmt sie aber immer mehr ab. Man nennt diesen Vorgang „Alterung“. Ein auf diese Weise geschwächter Beschlag ist schließlich auch den normalen Beanspruchungen nicht mehr gewachsen. Jetzt bilden sich deutliche Risse, die bei guter Wartung dem Prüfer nicht entgehen können.
Werden solche Schäden festgestellt, so ist sofortiges Aus wechseln der Beschläge oder Bolzen, um die es sich handelt, erforderlich. Bei Beschlägen, die mit Schrauben oder Nieten befestigt sind, tun wir gut, die Bohrungen hierfür im neuen Beschlag zunächst fortzulassen, denn es besteht sonst Gefahr, daß die Bohrungen im Beschlag nicht genau mit den alten, im Bauteil vorhandenen Löchern übereinstimmen. Ist dieser Bauteil ebenfalls aus Metall, dann ist es klar, daß eine einwandfreie Befestigung unter diesen Umständen nicht möglich ist. Aber auch bei einem hölzernen Bauteil darf eine Unstimmigkeit in den Bohrungen nicht vorkommen. Es ist nicht zulässig, die alten Löcher im Holz mittels Holzpflöckcn zu schließen und dicht daneben neue Löcher zu bohren. Eine solche Befestigung ist ungenügend, weil sie leicht auslcibt.
Nachdem die Bauteile richtig ausgerichtet sind, setzen wir deshalb den neuen Beschlag mit Schraubzwingen fest und reißen die Löcher nach den alten Bohrungen an. Dann nehmen wir den Beschlag wieder los und bohren die Löcher genau nach dem Riß. Bei U-förmig den Bauteil umfassenden Beschlägen ist ein Anreißen in dieser Weise nicht möglich. Hier hilft uns die Herstellung einer Bohrschablone, die wir aus Sperrholz oder dünnem Blech anfertigen, und nach welcher der Beschlag gebohrt wird (Bild .336).
Der Fehler kann aber auch durch ausgeschlagene Bohrungen verursacht werden. Es kann nämlich vorkommen, daß die Bohrungen, in denen die Bolzen, Schrauben oder Niete sitzen, ausleiben, d. h. die Bohrungen weiten sich in Richtung der Beanspruchung auf und werden oval, so daß die Bolzen oder Schrauben lose sitzen. Es ist gleichgültig, ob es sich hierbei um Schrauben oder Nieten handelt, mit denen ein Beschlag am hölzernen Bauteil befestigt ist, oder um Schrauben oder Bolzen, die zum Zusammen-
Schluß zweier Beschläge dienen (z. B. Flügel-Rumpf-Anschlußbolzen). In jedem Fall ist keine feste Verbindung mehr vorhanden. Die Bauteile können sich gegeneinander bewegen, wodurch der Schaden immer schlimmer wird. Wir prüfen das, indem wir die Fingerspitzen dorthin legen, wo wir Spiel vermuten und gleichzeitig die durch die betreffenden Beschläge verbundenen Bauteile hin- und herbewegen oder von Hilfskräften hin- und herbewegen lassen.
Bild 336. Bohrschablone für die Reparatur eines U-förmigen Beschlags
Auch dieser Schaden muß behoben werden. Wenn der Anschlußbolzen zuviel Spiel hat. dann müssen wir, falls eine eingepreßte Buchse vorhanden ist, diese gegen eine neue, besser passende vertauschen. Ist keine Buchse da, dann können wir uns eventuell dadurch helfen, daß wir die Bohrung an diesem Beschlag zusammen mit dem Gegenbeschlag mit einer etwas größeren Reibahle aufreiben und einen neuen, hierzu passenden Bolzen mit entsprechend größerem Durchmesser drehen. Auf diese Weise sparen wir die eventuell mühevollere Arbeit, den ganzen Beschlag zu erneuern. Natürlich bedeutet das Ausreiben der Bohrung eine Schwächung des Beschlags. Wir dürfen deshalb diese Arbeit auf keinen Fall ohne Genehmigung des Konstrukteurs vornehmen. Diese Schwächung ist zwar in vielen Fällen bedeutungslos, es kann aber auch einmal möglich sein, daß dadurch die erforderliche Festigkeit des Beschlags unterschritten wird. Es läßt sich daher unmöglich von der Werkstatt aus entscheiden, ob das Ausreiben zulässig ist.
Wenn die Befestigung des Beschlags am Bauteil lose ist (Ausleiben der Bohrungen für die Befestigungsschrauben oder Rohrniete), ist die Reparatur meistens schwieriger. Sind die Löcher im Blech ausgeleibt, dann muß der Beschlag erneuert werden, sind dagegen die Löcher im Bauteil ausgeleibt, so ist hier eine Reparatur nötig. Auspflocken der ausgeleibten Bohrungen ist nicht zulässig. Es muß ein ganz neues Stück angeschäftet werden.
Bei dicken, hölzernen Bauteilen, z. B. Hauptholmen, Hauptspanten usw., passiert es oft, daß diese mit der Zeit durch Austrocknen des Holzes schrumpfen. Daraufgeschraubte oder genietete Beschläge,' die anfänglich fest saßen, werden dadurch allmählich lose. Wir können diesen Fehler leicht beseitigen, indem wir die Befestigungsschrauben nach ziehen, bzw. die Rohrniete nachnieten. Nur müssen wir den Schaden
rechtzeitig feststellen und beseitigen, und nicht erst dann, wenn bereits Verformungen eingetreten sind. Also auch hierfür ist wichtig: regelmäßige und gründliche Kontrolle des Flugzeugs.
Bei Beschlagteilen besteht die Gefahr, daß sie korrodieren. Korrosionserscheinungen ergeben nicht nur äußerliche Schönheitsfehler, sondern sie können, wenn sic überhand nehmen, die Festigkeit der Beschläge beträchtlich herabsetzen, so daß schließlich ein Bruch eintritt. Besonders gefährdet sind in dieser Hinsicht Teile aus Dural oder Elektron. Korrosionsansätze sind meistens leicht zu erkennen, und ihre Beseitigung ist gewöhnlich nicht schwierig. Man muß sich nur regelmäßig um das Flugzeug kümmern und auch solche Beschläge kontrollieren, die schwer zugänglich sind.
Zunächst werden die korrodierten Stellen leicht mit Schmirgelleinen übergerieben, bis wieder blankes Metall zum Vorschein kommt. Dann wird der Beschlag mit einem guten Rostschutzlack gestrichen. Bei Stahldrähten und Drahtseilen, die besonders an den Umlenkstellen leicht korrodieren, genügt abschmirgeln und neu einfetten, ec sei denn, daß der Korrosionsangriff schon stark ist. Dann ist es unbedingt nötig, neue Drähte oder Seile einzuziehen; denn es ist klar, daß bei so schwachen Querschnitten, wie sie hier vorhanden sind, schon sehr bald eine beträchtliche Herabsetzung der Festigkeit eintritt. Das heißt natürlich nicht, daß es bei Beschlägen in dieser Hinsicht nicht darauf ankommt, sondern nur, daß die Gefahr hier nicht so groß ist. wie bei Stahldrähtcn und Drahtseilen. Das ist aber jedenfalls sicher: Wenn die Beschläge bei einem schlecht gewarteten Flugzeug zu sehr verrostet sind, dann hilft auch der beste Rostschutzlack nicht mehr.
Besonderer Beachtung bedürfen die Lager und Gelenke. Bei allen Flugzeugsteuerungen muß bei der Konstruktion und im Bau Wert auf größtmögliche Leichtgängigkeit und Steifigkeit gelegt werden. Wenn aber ein neues Flugzeug in dieser Hinsicht noch so gut in Ordnung ist, bei ungenügender Pflege der Steuerungsteile werden sich hier bald Mängel zeigen. Werden die Lager nicht regelmäßig geschmiert, dann gehen sie sehr bald schwer, und mit der Leichtigkeit der Steuerung ist es vorbei. Wenn die Lager längere Zeit ungeschmiert bleiben, geht die mit vieler Mühe hergestellte gute Passung verloren. Die Lager bekommen immer größeres Spiel. Das ist bei Stoßstangenverbindungen sehr von Nachteil, denn hier tritt dann sofort eine Verringerung der Steifigkeit in der Steuerleitung auf. Die Steuerung bekommt „toten Gang“. Noch schlimmer ist es, wenn bei Rumpfflugzeugen gleichzeitig durch kleine, nicht sofort reparierte Beschädigungen in der Beplankung Sand unten in den Rumpf eindringen kann, oder der Fußboden im Führerraum nicht dicht ist. so daß der Sand hier hindurch kann. Feine Sandteilchen setzen sich dann sofort an die Lager und Gelenke. Sic dringen in die Gleitflächen ein und wirken hier wie Schmirgel.
Bei Gleitlagern besteht ferner die Gefahr, daß sie fressen und dadurch eine weitere Betätigung der Steuerung unter Umständen vollkommen unmöglich machen. Aus diesem Grunde sind für alle Lager, bei denen ein Festfressen gefährlich werden könnte, entweder Kugellager oder Gleitlager mit Bronzebuchsen und Druckschmicrköpfen vorgeschrieben. Die letzteren ermöglichen eine Schmierung mit der Fettpresse, wie bei Kraftfahrzeugen allgemein üblich. Eingedrungener Sand wird beim Schmieren durch das seitlich wieder heraustretende Fett mit hinausgedrückt.
Beim Schmieren dürfen wir aber des Guten auch nicht zu viel tun, besonders bei Lagern und Gelenken, die mit 01 geschmiert werden. Das heruntertropfende 01 dringt
in das Holz des Rumpfes oder Flügels ein und verhindert bei späteren Reparaturen einwandfreie Leimungen an solchen Stellen. Wir legen deshalb einen Putzlappen unter die Schmierstelle und fangen das öl, das herabtropft, damit auf. Mit Fett beschmierte Stellen werden sauber abgewischt.
Kugellager werden nach dem Einbau mit kältebeständigem Kugcllagcrfett eingefettet. Dies genügt für sehr lange Zeit, so daß die Kugellager im allgemeinen bei dem regelmäßigen Abschmieren der Gleitlager nicht mitgeschmiert zu werden brauchen. Bei einer gründlichen Überholung, oder falls die Lager stark versandet sind, müssen natürlich auch die Kugellager mit bedacht werden. Sic werden dann zunächst mit Benzin oder Petroleum gründlich ausgewaschen (Putzlappen unterlegen!) und dann frisch eingefettet.
Bild 337. Druckfalte an einem Holm
Auch eine sorgfältige Pflege der Holzteile gehört zu den Aufgaben der Flugzeugwartung. Daß gebrochene Bauteile repariert werden müssen, ist selbstverständlich; aber oft kommt es auch vor, daß der Bruch nur schwer zu erkennen ist. Das ist besonders bei Druckbrüchen leicht möglich. Nehmen wir z. B. an, daß ein hölzerner Bauteil, etwa der Holm eines Schulflugzeugs, auf Biegung überbeansprucht wird. Der Bruch tritt dann gewöhnlich auf der Seite ein, wo das Holz auf Druck beansprucht wird (Biegung ergibt bekanntlich auf der einen Seite des Trägers Druck, auf der anderen Seite Zug); denn auf Druck hält Holz bedeutend weniger aus als auf Zug. Ist nun die Belastung nur um wenig zu hoch, so kann es passieren, daß kein völliger Bruch eintritt. Die Holzfasern werden nur an der Bruchstelle um ein Geringes gestaucht und knicken sämtlich in einer kleinen, aber scharfwinkligen Falte ab. Dadurch, daß der Holm, wenn auch nur wenig, der Belastung nachgibt, werden jetzt andere, mit dem Holm verbundene Bauteile, z. B. Flügelbeplankung, in stärkerem Maße mit zum Tragen herangezogen, wodurch ein völliger Bruch vermieden wird. Bild 337 zeigt ein Beispiel hierfür. Die Beschädigung des Holms ist von außen nur an einer kleinen Falte in der Beplankung zu sehen. Die Gefahr liegt darin, daß man so eine Bruchstelle bei ungenügender Sorgfalt übersehen kann. Wird aber mit einem Flugzeug, das so eine Bruchstelle hat, weitergeflogen, so kann hier ganz
unerwartet während des Fluges ein völliger Bruch eintreten, denn den wechselnden Zug-und Druckbeanspruchungen ist diese Stelle nicht mehr gewachsen. Die in der Falte ausgeknickten Holzfasern bewegen sich unter der wechselnden Belastung wie eine Ziehharmonika hin und her, bis sie schließlich brechen. Nach einer harten Landung müssen deshalb aucb die Holzteile gründlich nachgeprüft werden.
Eine andere Gefahr besteht darin, daß sich die Leimung, welche die Beplankung mit den Rippen, Holmen, Spanten usw. verbindet, teilweise löst. Bei flüchtiger Betrachtung können wir oft den Schaden nicht erkennen. Man prüft solche Leimungen, indem man sie mit einem leichten Hammer abklopft. Lose Stellen geben einen hohlen Klang. Zu dieser Prüfung gehört Übung und ein gutes Gehör. Es genügt nicht, daß man wie ein Specht auf der zu prüfenden Beplankung herumklopft, ohne die Sache richtig zu
Bild 338 Prüfen der Verleimung einer Sperrholzbeplankung durch Abklopfei
überlegen. Das beste Verfahren ist folgendes: Wir nehmen den leichtesten Hammer, der vorhanden ist, und klopfen die Leimstelle mit ganz schwachen Schlägen ab. Es genügt, wenn wir die Schläge nur gerade hören können. Handelt es sich z. B. um die Leimung auf einer Rippe, so setzen wir die Schläge im Zickzack neben, auf und an der anderen Seite wieder neben die Rippe (Bild 338). Jedesmal, wenn der Schlag die Rippe trifft, muß der Ton des Schlages eine Kleinigkeit hoher sein, als wenn er neben die Rippe geht. An der Stelle, wo wir keinen Unterschied im Ton feststellen können, ist die Leimung gelöst, denn hier liegt die Beplankung hohl. Oft ist der Zwischenraum zwischen Rippe und Beplankung nur sehr gering. Hier würde ein zu fester Schlag die Beplankung bis auf die Rippe durchfedern lassen, und trotz der gelösten Leimung würde ein Tonunterschied zu hören sein.
Bevor wir eine alte Leimstelle wieder frisch leimen, müssen wir den alten Leim restlos entfernen und das Holz aufrauhen. Es soll möglichst immer dieselbe Leimart verwandt werden, mit der vorher geleimt war. Auf keinen Fall darf aber dort mit Kunstharzleim geleimt werden, wo vorher Kaseinleim war (siehe Seite 86). Werden bei Reparaturen Leimungen an lackierten Stellen ausgeführt, so muß der Lack sehr sorgfältig abgekratzt oder gehobelt werden; denn auf Lack hält der Leim nicht.
Sehr nachteilig für die Haltbarkeit aller Holzteile ist anhaltende Einwirkung von Feuchtigkeit. Wurde mit Kaseinleim geleimt, dann leiden besonders die Leimungen
darunter. Das Flugzeug soll daher nicht in einer feuchten Halle stehen. Wenn es beim Flugbetrieb durch Regen naß geworden ist, müssen wir es, nachdem es in die Halle zurückgebracht wurde, sofort gründlich trockenreiben. Vor allem ist das dann wichtig, wenn das Flugzeug längere Zeit in der Halle stehen soll, ohne erneut im Flugbetrieb eingesetzt zu werden. In diesem Fall ist es so bald wie möglich bei trockenem Wetter wieder ins Freie zu bringen, damit es gründlich austrocknen kann.
Ferner müssen wir unbedingt darauf achten, daß in das Innere des Flugzeugs eingedrungenes Wasser sofort entfernt wird. Denn gerade das bedeutet eine große Gefahr. Dieses Wasser sammelt sich nämlich manchmal, trotz der für seinen Ablauf vorschriftsmäßig angebrachten Entwässerungslöcher, irgendwo an einer tiefen Stelle im Rumpf oder Flügel, und wenn nicht Maßnahmen zu seiner Beseitigung getroffen werden, dann kann es unter Umständen Wochen dauern, bis es ausgetrocknet ist. Inzwischen beginnt das Holz an diesen Stellen zu faulen, selbst wenn es gut lackiert ist. Natürlich ist möglichst zu verhindern, daß Wasser hineinkommt; doch läßt sich das nicht immer vermeiden. Es kommt z. B. vor, daß einmal eine Wasserlandung gemacht wird, oder daß das Flugzeug längere Zeit in starkem Regen steht.
Wenn wir wissen oder auch nur vermuten, daß Wasser eingedrungen ist, montieren wir das Flugzeug in der Halle sofort nach dem Rücktransport ab und untersuchen jeden Teil für sich. Wir drehen den Rumpf um. so daß er kieloben liegt. Heraus-(ließendes Wasser lassen wir ablaufen. Aber auch wenn nichts oder nichts mehr kommt, dürfen wir nicht glauben, daß kein Wasser mehr drin wäre. Wir drehen den Rumpf deshalb noch ein paarmal herum und lassen ihn schließlich kieloben zum Trocknen liegen. Am nächsten Tag oder auch später wiederholen wir das Drehen des Rumpfes, lassen ihn aber jetzt kielunten zum Trocknen liegen usw. Entwässerungslöcher in der Beplankung erleichtern das Entfernen des eingedrungenen Wassers, geben aber keine Gewähr für eine restlose Beseitigung, wenn sie nicht sehr zahlreich sind.
Unerläßlich ist natürlich für alle Holzteile ein guter Schutzanstrich. Durch die Einflüsse der Witterung kann eine anfänglich gute Lackierung mit der Zeit schlecht werden. Deshalb müssen wir den Anstrich gelegentlich ausbessern oder, wenn nötig, ganz erneuern; denn in ungeschütztes Holz dringt die Feuchtigkeit ein wie in einen Schwamm, und es dauert lange, bis sie wieder ausgetrocknet ist.
Flugzeuge, die große Spannweite haben (Leistungsflugzcuge), müssen, wenn sie auf montiert in der Halle stehen, stets an den Flügclenden unterstützt werden. Aber auch bei Übungsflugzeugen ist das zu empfehlen. Die Holme sind sonst durch das Eigengewicht der Flügel ständig belastet. Die Folge davon ist, daß sich die Holme mit der Zeit durchbiegen. Das Flugzeug läßt die Flügel hängen wie eine „lahme Krähe“. Der Grund dafür liegt darin, daß manche Werkstoffe, besonders aber Holz, im Laufe der Zeit einer ständig in einer Richtung wirkenden Belastung nachgeben. Entlastet man sie schließlich, dann gehen sie nicht mehr in ihre ursprüngliche Lage zurück, wie das nach einer kurzzeitigen Belastung der Fall ist, sondern es zeigt sich eine bleibende Verformung. Zur Unterstützung genügt eine aufrecht untergestellte, oben mit einem Querholz versehene Latte. Diese muß selbstverständlich genau passende Länge haben, so daß der Flügel weder nach oben noch nach unten durchgebogen wird. Das Querholz wird zweckmäßig mit Filz oder ähnlichem Polster versehen, damit die Lackierung des Flügels nicht beschädigt wird.
Gelegentlich müssen wir unser Flugzeug auch einmal gründlich reinigen. Alle
Außenflächen werden zu diesem Zweck mittels Schwamm und reinem Wasser abgewaschen und dann mit einem Fensterleder abgerieben Wenn sehr viel Schmutz auf den Flächen ist, kann zunächst etwas Seife zugesetzt werden, doch muß dann später gut mit reinem Wasser gespült werden. Nach dem Waschen wird die Lackierung mit einer Polierpaste behandelt, z. B. mit Globo-Politur oder ähnlichem. Der Rumpf wird innen mit dem Staubsauger gereinigt. Dazu müssen Fußboden und Sitz herausgeschraubt werden. Gleichzeitig können wir hierbei eine Fremdkörperkontrolle vornehmen, d. h. feststellen, ob sich irgendwelche Gegenstände im Rumpf befinden, die nicht hineingehören und die unter Umständen die Steuerung blockieren können. Auch die durchsichtigen Scheiben der Führerhauben können wir mit Globo-Politur reinigen. Für Plexiglasscheiben ist allerdings ein speziell für diese bestimmtes Reinigungsmittel, nämlich „Plexipol“ vorzuziehen.
Es gibt also noch Arbeit genug an dem fertigen Flugzeug. Wenn es auch mehr Freude macht, etwas Neues zu schaffen, so dürfen wir doch nicht denken, daß eine sorgfältige Wartung unnütze und verlorene Arbeit ist; denn einmal erhöhen wir dadurch die Sicherheit, und das ist das Wichtigste beim Fliegen, und zweitens vergrößern wir die Lebensdauer des Flugzeugs, ersparen uns also vorzeitigen Neubau.
Die Standschwingungsprüfung
Zweck der Prüfung
Die Standschwingungsprüfung ist ein Verfahren, das mit Hilfe von Vergleichswerten (Eigenschwingungszahlen) Rückschlüsse auf die Steifigkeit eines Flugzeugs gestattet. Vergleicht man die Eigenschwingungszahlen (Eigenfrequenzen) bei Flugzeugen des gleichen Baumusters, so lassen die ermittelten Zahlen in beschränktem Maße auch Rückschlüsse auf die Festigkeit zu. Das heißt: Bei groben Abweichungen in den Eigenschwingungszahlen ist der Verdacht berechtigt, daß diese Abweichungen nicht allein durch Unterschiede in der Steifigkeit (Elastizitätsmoduln) der verwendeten Werkstoffe verursacht werden, sondern daß eine oder mehrere der folgenden Ursachen vorliegen können: Unterdimensionierung, falscher Werkstoff oder sogar Bruchstelle in tragenden Bauteilen, auch übermäßiges Spiel und zwar entweder in An-schlußbolzen oder in Beschlagsverbindungen mit Holz, die ausgeleibt sind und daher hin-und herrutschen
Man kann den Vergleich aber noch enger ziehen, indem man die Eigenfrequenzen eines Flugzeugs gar nicht mit denen anderer, wenn auch des gleichen Musters, vergleicht, sondern mit denen desselben Flugzeugs, gemessen zu einer früheren Zeit, bei seinem früheren Steifigkeits- und Festigkeitszustand. Dadurch kann die durch Alterung verursachte allmähliche Steifigkeitsverminderung laufend beobachtet werden, und es ist auf diese Weise möglich, plötzliche Änderungen im Festigkeitszustand, verursacht durch Bruchstellen oder Ausleibungen, sofort zu erkennen. In dieser letztgenannten Möglichkeit liegt der Hauptwert der Standschwingungsprüfung begründet; denn damit wird sie zu einem Mittel, das uns aufmerksam macht auf das Vorhandensein verborgener Bruchstellen oder Ausleibungen. Auch letztere können früher oder später zur Bruchstelle werden.
Die Eigenschwingungszahl wird mit fortschreitendem Alter des Flugzeugs langsam und stetig niedriger. Audi der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes beeinflußt die Frequenz.
Sie nimmt mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt ab. Tritt aber ein plötzliches, stärkeres Absinken der Eigenschwingungszahl gegenüber dem Ergebnis der letzten Prüfung ein, so zeigt dies eindeutig einen Schaden im tragenden Verband an, und zwar entweder einen versteckten Bruch oder einen ausgeleibten und gelockerten Anschlußbeschlag.
Es gibt am Flugzeug verschiedene Arten von Schwingungen, die gemessen und registriert werden können. Die wichtigste Schwingungsprüfung ist die der „Flügelbiege-Grundschwingung“ (Auf- und Abschwingen der Flügelendcn). Je nach Bauart des Flugzeugs können aber auch noch andere Schwingungsprüfungen ausgeführt werden, z. B. „horizontale Schwingung des Flügels gegen den Rumpf“. Sie gibt ein Maß für die Verdrehsteifigkeit des Rumpfhalses. Ferner ..Drehschwingung des Leitwerks“. Sie gibt ein Maß für die Verdrehsteifigkeit der Rumpfröhre.
Durchführung der Schwingungsprüfung (Flügelbiege-Grundschwingung)
Das vollständig aufgerüstete Flugzeug wird ohne Insassen in Fluglage aufgebockt Je eine Unterstützung muß unter dem Rumpf knapp vor und knapp hinter dem Flügel, jeweils an einem Spant liegen, so daß zwischen dem festen Erdboden und dem Flügel keine örtliche Rumpfweichheit oder gar die Kufen- oder Fahrwerkselastizität fälschend wirksam werden kann. Das freie Schwanzende ist gleichfalls starr zu unterstützen. Die für eine Prüfung gewählten Unterstützungspunkte sind im Prüfbericht anzuführen, damit sie bei späteren Prüfungen stets wieder gleichartig gewählt werden können, weil die Ergebnisse der Prüfung nur bei völlig gleichartiger Aufbockung vergleichbar sind.
Die Schwingungserregung erfolgt durch dauerndes, dem Rhythmus der Eigenfrequenz angepaßtes Anstoßen der einen Flügelspitze nach aufwärts und abwärts, so daß der ganze (rechte und linke) Flügel in symmetrische Biegeschwingungen gerät. Zu erkennen ist die Eigenfrequenz des Flügels am deutlichsten am Abklingen nach kräftigem Anstoß, sowie daran, daß nach eingcleiteter Anfachung der Schwingung kleinste, gleichsam spielend mit den Fingerspitzen gegebene, allerdings ständig im richtigen Rhythmus erfolgende Anstoßkräfte genügen, um eine Schwingung mit erstaunlich starken Ausschlägen nach oben und unten in Gang zu halten. Xlan hat dann das Gefühl, als ob das Flugzeug selbsttätig schwingen würde.
Die Sch w i n g un gs mes s ung wird an der dem Anstoß gegenüberliegenden Flügel spitze vorgenommen. Dazu wird eine Schreibfläche (Sperrholz- oder Pappstreifen 20 cm hoch, 50 cm lang) senkrecht stehend, starr am Flügel befestigt, so daß sie mit diesem auf und nieder schwingt. Die Schreibflächc und ihre Befestigung sollen möglichst leicht sein. Während der Flügel schwingt, fährt ein Helfer mit einem Schreibstift langsam in horizontaler Richtung an der Schreibfläche vorbei, so daß auf der Schreibfläche eine zusammenhängende Wellenlinie entsteht, da sich die Schreibflächc ja mit dem Flügel auf und ab bewegt. Der Helfer setzt genau am Anfang der Meßzeit den Schreibstift an und hebt ihn genau am Ende der Meßzeit wieder ab. Dazwischen bewegt er ihn langsam horizontal. Die Größe und Gleichmäßigkeit der dabei entstehenden Wellenhöhen und Wellenlängen ist nicht von Bedeutung, dagegen muß die Wellenlinie unbedingt zusammenhängend sein und ein eindeutiges Abzählen der einzelnen Wellen zwischen Anfang und Ende der Linie gestatten. Ein Wellenberg und ein Wellental ergeben zusammen eine Schwingung.
Anfang und Ende der Meßzeit werden vom ersten Helfer gestoppt oder von einem zweiten Helfer angesagt. Der Prüfer (Schwingungserreger) soll sich mit dem Zeitnehmen nicht befassen, um seine ganze Aufmerksamkeit der Anfachung der Schwingung widmen zu können. Er muß nur das Zeichen geben für Bereitschaft zur Messung, sobald der richtige Schwingungszustand erreicht ist. Als Meßzeit hat sich Minute bewährt Die Anzahl der auf gezeichneten Schwingungen wird in diesem Fall mit 4 multipliziert, was dann die Anzahl der Schwingungen je Minute, also die Frequenz ergibt, die als Prüfwert gilt.
Die Schreibeinrichtung läßt sich auch umgekehrt anordnen, indem der Schreibstift an der Flügelspitze befestigt und die Schreibflächc vorbeigeführt wird. Vorteil: geringeres mitschwingendes Gewicht, Nachteil: schwierigere Handhabung.
Das einfache Mitzählen und Stoppen der Schwingungen durch den Prüfer, der die Schwingungen auch gleichzeitig anfacht, erscheint zwar einfacher als die beschriebene Meßmethode, führt aber leicht zu Fehlern, besonders dann, wenn die Schwingungszahl hoch ist. Entweder wird das Zählen fehlerhaft, hauptsächlich am Anfang und am Ende der Meßzeit, oder die Anfachung paßt sich der Zählgeschwindigkeit an, statt der Eigenschwingung des Flügels zu folgen.
Ein Verfahren, um den Versuch durch Abzählen, also ohne Anbringen einer Schrcibfläche am Flügel, zuverlässig durchzuführen, ist das nachfolgend beschriebene, bei dem das Anfachen, Zählen und Stoppen von 4 Leuten mit entsprechend verteilten Aufgaben gemacht wird:
Nummer 1 facht die Schwingung des Flügels an.
Nummer 2 beobachtet die gegenseitige Flügelspitze und zählt laut im Rhythmus der Schwingungen immer von 1 bis 10. Auf die Zahl 10 sollen also nicht die Zahlen 11, 12, 13 folgen, sondern immer wieder 1, 2, 3. Dabei soll Nummer 2 jedesmal die Zahl 10 betont laut aussprechen.
Nummer 3 stoppt die Meßzeit mit der Stoppuhr und sagt Beginn und Ende der Meßzeit laut an.
Nummer 4 zählt, wie oft von Nummer 2 innerhalb der Meßzeit die Zahl 10 genannt wird. Nur die im Moment des Meßbeginns genannte Zahl 10 rechnet nicht mit. Nummer 4 zählt also die Zehner, während Nummer 2 die Einer zählt. Um Irrtümer zu vermeiden, erfolgt das Zählen der Zehner am besten durch Strichemachen auf einem Stück Papier.
Meßvorgang: Wenn Nummer 1 die Schwingungen so angefacht hat, daß er das Gefühl hat, mit seinem Anfachen genau dem Rhythmus der Eigenfrequenz des Flügels zu folgen, gibt er das Zeichen, daß die Messung beginnen kann. Daraufhin beginnt zunächst Nummer 2 zu zählen, immer von 1 bis 10, sich ständig wiederholend. Dann gibt Nummer 3 mit dem Kommando „Los“ das Zeichen für den Meßbeginn, und zwar genau dann, wenn Nummer 2 gerade wieder die Zahl 10 nennt Nummer 3 läßt gleichzeitig mit seinem Kommando „Los“ die Stoppuhr anlaufen.
Nach etwa 15—20 Sekunden stoppt Nummer 3 die Uhr wieder ab und zwar wiederum genau dann, wenn Nummer 2 gerade wieder die Zahl 10 nennt. Gleichzeitig mit dem Abstoppen der Uhr gibt Nummer 3 das Kommando „Stopp“.
Die gesuchte Eigenfrequenz des Flügels wird dann berechnet nach der Formel:
f = ----60n---- Schwingungen pro Minute,
worin n = Anzahl der gezählten Schwingungen, t = Meßzeit in Sekunden.
Be i s p i e 1 : n = 70 t = 183/s Sekunden. Dann ist die Eigenfrequenz
f = 6011 60 • 70— _—60—70 5i _ 995,8 Schwingungen pro Min.
t 183/s 93
Mit diesem oder dem weiter vorn beschriebenen Meßverfahren (mit Schreibfläche am Flügel) sind zwei Versuche durchzuführen, bei denen einmal am linken Flügel angefacht und am rechten gezählt wird und einmal umgekehrt. Der Mittelwert beider Messungen gilt als Prüfwert. Wenn aber eine nennenswerte Differenz zwischen beiden Seiten festgestellt wird, so ist das als Hinweis auf einen Schaden in dem einen Flügel anzusehen, sofern nicht ein grober Meßfehler unterlaufen ist (Versuch zur Kontrolle wiederholen).
Ungefähre Eigenfrequenzen der Flügelbiege-Grundschwingung einiger Segelflugzeug-mustcr:
Kranich II 180
W cihe 240 Schwingungen
Olympia 230 i dfo
Rhön-Sperber 210
Grunau Baby II b 310 Minute
ES 49 270
Bei verspannten Gleitflugzeugen ist eine Standschwingungsprüfung nicht erforderlich. Eine Prüfung durch Schütteln des Flugwerks wird aber empfohlen.
X. Die handwerkliche Ausbildung in den Segelflugvereinen
Dieses Buch soll dem Segelflieger die handwerkliche Anleitung geben, die er für Selbstbau und Reparatur seiner Segelflugzeuge braucht. Eine Anleitung ist immer etwas Theoretisches, und da Theorie und Praxis oft nicht recht zusammenpassen, steht mancher allen theoretischen Erklärungen sehr skeptisch, wenn nicht sogar ablehnend gegenüber. Aber das ist falsch. Der Grund für das leider oft vorhandene Mißverhältnis zwischen Theorie und Praxis liegt keineswegs in einer Art Feindschaft zwischen beiden, sondern vielmehr darin, daß sic auf Grund ihres sehr unterschiedlichen Wesens manchmal nur schwer in genaue oder doch nahezu genaue Übereinstimmung zu bringen sind. Es kommt häufig vor. daß verhältnismäßig einfache Vorgänge der Praxis eine erstaunlich komplizierte und schwierige Theorie haben, wenn diese exakt oder möglichst exakt sein soll. Zur Erleichterung werden dann mehr oder weniger plumpe, vereinfachende Näherungen und Annahmen gemacht, so daß sich mit dieser so gewonnenen, angenäherten Theorie leichter arbeiten läßt. Durch solche Vereinfachungen wird aber auch die Übereinstimmung zwischen Theorie und Praxis oft recht mangelhaft. Es ist ungerecht, deshalb die Theorie im allgemeinen zu verdammen.
Andererseits muß man sich aber audi vor einer Überschätzung der Theorie hüten. Es ist ebenso falsch zu glauben, die Theorie könnte es einem ersparen, durch praktische Arbeit eigene Erfahrungen zu sammeln und durch Übung ein unvermeidlich notwendiges Maß an handwerklicher Geschicklichkeit zu erwerben. Es wird deshalb im weiteren Verlauf dieses Kapitels ein Weg gezeigt, der cs erleichtern soll, auch die rein praktischen handwerklichen Mängel und Schwierigkeiten in den Segelflugvcreinen möglichst weitgehend zu beseitigen.
Der Hauptzweck dieses Buches ist aber, wie einleitend gesagt, dem Segelflieger theoretische Anleitung zu geben. Es werden ihm die vielen Arbeitsverfahren, Regeln und Kniffe gezeigt und erläutert, die der Flugzeugbauer anwendet, teils um sich dadurch die Arbeit zu erleichtern, teils aber auch, um ihre ordnungsgemäße und zuverlässige Durchführung überhaupt erst zu ermöglichen. Es ist falsch zu glauben, man müßte alles selbst ausprobieren und brauchte nicht von anderen zu lernen. Nur derjenige kann es zur Meisterschaft bringen, der sich bemüht, die Erfahrungen anderer kennenzulerncn und sic sich zunutze-zumachen. Man kommt daher am weitesten, wenn man an den alten und bewährten Arbeitsverfahren so lange unentwegt festhält, bis man neue Verfahren gefunden hat, die besser sind, und zwar wirklich besser und nicht nur scheinbar, bei einer ober-flädilichen Beurteilung. Deshalb sollten neue Arbeitsmethoden nicht grundsätzlich abgelehnt, wohl aber einer sehr kritischen Prüfung unterzogen werden, bevor man ihretwegen die alten, bewährten Verfahren zurückstcllt. Unsere ganze Technik verdankt ihren heutigen, in verhältnismäßig kurzer Zeit erreichten hohen Stand hauptsächlich der Befolgung dieser fundamentalen Regel. Der Mann der Technik weiß, daß der Fortschritt am besten gedeiht, wenn man das Bewährte und oft Erprobte möglichst überall kennt und anwendet und es weder zu schnell und zu leichtfertig aufgibt, noch sich zu sklavisch an das Überlieferte klammert.
Die Verbesserung der Arbeitsverfahren, sowie auch alle anderen Mittel, die dazu dienen, den Wirkungsgrad der geleisteten Arbeit zu verbessern, nennt man Rationa
lisierung. Unter Wirkungsgrad versteht man bekanntlich den Nutzen im Vergleich zum Aufwand, zur Mühe. „Rationeller arbeiten“ heißt vernünftiger arbeiten (lat.: ratio = Vernunft). Bei der Rationalisierung kann es sich um folgende Maßnahmen handeln:
1. Verbesserung der Arbeitsverfahren
2. Verbesserung der Arbeitsmittel
3. Verbesserung der Arbeitsbedingungen
4. Verbesserung der Fähigkeiten der Arbeiter
Zu 1.: Die Beschreibung der Arbeitsverfahren und die Auswahl der für den Segelflugzeug-Selbstbau in den Vereinen geeignetsten Verfahren ist der Hauptzweck dieses Buches. Dabei werden stets die beschränkten Verhältnisse und Mittel des Selbstbaus berücksichtigt, der oft nicht mit den rationelleren Verfahren arbeiten kann, die in der Industrie angewandt werden. Der Wert der stets anzustrebenden Verbesserung der Arbeitsmethoden einerseits und die Notwendigkeit einer kritischen Prüfung neuer Verfahren andererseits wurden bereits eingehend behandelt.
Zu 2.: Unter Arbeitsmitteln versteht man Maschinen, Vorrichtungen, Werkzeuge. Audi für die Arbeitsmittel gilt sinngemäß das unter Punkt 1 Gesagte. Das heißt: Das vorliegende Buch strebt eine bestmögliche Auswahl der Arbeitsmittel an, wobei aber stets die beschränkten Verhältnisse des Selbstbaus in den Vereinen beachtet werden.
Zu 3.: Unter Arbeitsbedingungen sind zu verstehen: Beschaffenheit von Werkstätten bezüglich Licht. Temperatur, Zugluft, Platzverhältnisse. In der Industrie gehört hierher noch die Lösung der Transportfrage und manches andere, was uns aber nicht interessiert. Auch die Schaffung möglichst guter Arbeitsbedingungen soll durch dieses Buch erreicht werden, mindestens aber die Beseitigung untragbarer Verhältnisse.
Zu 4.: Auf die Notwendigkeit einer weitgehenden Verbesserung der Fähigkeiten unserer Arbeitskräfte durdi zweckmäßige handwerkliche Ausbildung in den Segelflugvereinen hinzuweisen und die Maßnahmen aufzuzeigen, durch die das zu erreichen ist, ist der Zweck dieses Kapitels.
Damit kommen wir zu dem eigentlichen Thema dieses Kapitels, nämlich zur Rationalisierung durch handwerkliche Ausbildung in den Segelflugvereinen. Man kann wohl sagen, daß es mit einer planmäßigen handwerklichen Schulung der Mitglieder in den meisten Vereinen sehr traurig bestellt ist. Die aktiven Mitglieder sind meistens keine einschlägigen Handwerker, sondern zunächst nur ungeschickte Anfänger in den praktischen Arbeiten des Flugzeugbaus oder bestenfalls Amateure, die wohl Liebe und vielleicht auch Talent zur Handarbeit haben, denen aber am Anfang jede Ausbildung in den Spezialaufgaben des Flugzeugbaus fehlt. Obwohl es also eigentlich dringend notwendig wäre, hieraus die Konsequenzen zu ziehen und sich intensiv um die Ausbildung der aktiven Mitglieder zu kümmern, geschieht auf diesem Gebiet in den meisten Vereinen so gut wie nichts. Aus einer großen Anzahl von Dilettanten ragen gewöhnlich einige wenige einschlägige Handwerker heraus, wie Möbeltischler und Schlosser. Aber auch diesen fehlt zunächst die Schulung und Übung für die Spezialarbeiten des Flugzeugbaus, die in ihrem eigentlichen Beruf nicht vorkommen. Trotzdem wird ihnen oft der Löwenanteil der anfallenden Arbeit aufgeladen. Die anderen Mitglieder fühlen sich entschuldigt; denn sie können die meisten vorkommenden Arbeiten nicht gut genug, zum minde
sten aber lange nicht so gut ausführen wie die Handwerker. Man kann ihnen deshalb keinen Vorwurf machen, solange nichts unternommen wird, ihnen das beizubringen, was sie für eine angemessene Beteiligung an den Werkstattarbeiten lernen müßten. Die meisten würden zweifellos viel lieber etwas lernen und dann richtig mitarbeiten als herumstehen oder untergeordnete Arbeit leisten, weil man ihnen bessere Arbeit nicht anvertrauen kann.
Es ist doch selbstverständlich, daß ein Anfänger zunächst etwas lernen muß, bevor man ihn bei Arbeiten des Flugzeugbaus, die durchweg Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit verlangen, mitarbeiten lassen kann. Auch der Fortgeschrittene braucht bei zunehmender Schwierigkeit der Aufgaben fortlaufend Unterweisung und Übung. Bei vielen Flugvereinen hat man aber den Eindruck, alle Einsicht in die eigentlich selbstverständliche Tatsache, daß gute und zuverlässige Leistungen ohne eine vorherige Ausbildung nicht erwartet werden können, erschöpfte sich im Fluggelände, so daß in der Werkstatt nichts mehr von dieser Einsicht zu merken ist Beim Fliegen sorgt ein Fluglehrer dafür, daß seine Schüler etwas lernen, und daß sie das Gelernte durch Übung immer mehr vervollkommnen. Wenn der Lehrer sein Amt versteht, achtet er sorgfältig darauf, daß er die fliegerischen Aufgaben stets dem Können seiner Schüler anpaßt, weil er diese sonst in Gefahr bringt und mit ihnen das Flugzeug, das er ihnen anvertraut. Dagegen kommt es leider in der Werkstatt bei vielen Vereinen nicht so genau darauf an, ob die Aufgaben immer dem Können angepaßt sind, obwohl das leicht die Ursache für spätere Flugunfälle sein kann. Da nützt dann auch der beste Fluglehrer nichts. Um solche Unfälle zu verhüten und die werkstattmäßige Leistungsfähigkeit des Vereins seiner fliegerischen anzupassen, muß in seiner Werkstatt ein ebenso guter Lehrer wirken und eine ebenso gute Schulung vorgenommen werden wie im Fluggelände.
Allerdings kommt es bei so einem Vorhaben sehr darauf an, daß eine vernünftige und planvolle Ausbildung durchgeführt wird. Ohne eine richtig durchdachte Planung wäre diese Aufgabe zu groß und zu schwierig; denn es ist nicht möglich, alle aktiven Mitglieder des Vereins zu guten Handwerkern heranzubilden, also zu Arbeitskräften, die in der Lage sind, alle in ihrem Handwerk vorkommenden Arbeiten auszuführen. Vielmehr ist es notwendig, von einem sehr nützlichen Hilfsmittel Gebrauch zu machen, das in der Technik in weitestem Maße zur Rationalisierung der Arbeit angewandt wird. Dieses Hilfsmittel ist die auch sonst im Leben vielfach zu beobachtende Spezialisierung. Hierunter versteht man im allgemeinen die Beschränkung auf einen bestimmten, kleinen Bereich, einen kleinen Ausschnitt aus der Vielzahl der Aufgaben.
Uns interessiert in diesem Zusammenhang nur die Spezialisierung der Arbeit. Ihr können Arbeitsmittel unterliegen, also Maschinen und Werkzeuge. Man spricht dann von Spezialmaschinen, Spezialwerkzeugen und meint damit Maschinen und Werkzeuge, die für einen ganz bestimmten -speziellen“ Zweck besonders gut geeignet sind, dafür aber meistens nicht oder weniger gut für andere Aufgaben. Ebenso werden Arbeitskräfte spezialisiert. Dadurch wird eine so gute Schulung auf ihrem Spezialgebiet ermöglicht, daß sie hier zu besonders hohen Leistungen befähigt sind. Das wohl bekannteste Beispiel, wie auf diese Weise Spitzenleistungen erreicht werden können, ist die Spezialisierung der Ärzte. Aber noch ein anderer Vorteil kann durch Spezialisierung der Arbeitskräfte erreicht werden, nämlich die Möglichkeit, durch einen verhältnismäßig geringen Aufwand an Schulung und Übung ungelernte Arbeitskräfte für bestimmte Arbeiten anzulernen. Sie
werden nur soweit ausgebildet, bis sie ausreichende Fähigkeiten besitzen, um in einem kleinen Arbeitsbereich, auf den sie spezialisiert sind, allen vorkommenden Anforderungen zu genügen und eventuell nach längerer Übung in diesem beschränkten Bereich sogar tüchtig zu sein. Sie sind dann zwar noch keine vollwertigen Arbeitskräfte wie z. B. Handwerker mit voller Lehrzeit, die sich in allen Arbeiten ihres Handwerks auskennen müssen, aber in ihrem begrenzten Teilfach können sie mindestens ebenso gute Arbeiter sein.
In der Technik wird von diesem Vorteil der Spezialisierung, vor allem bei der Serienfertigung und besonders bei deren höchster Steigerung, der Arbeit am Fließband, Gebrauch gemacht. Es kommt vor, daß dort gar keine gelernten Handwerker arbeiten, sondern nur verhältnismäßig kurze Zeit angelernte Arbeitskräfte (z. B. Frauen), obwohl die Herstellung des auf dem Fließband gefertigten Erzeugnisses vielleicht eine Reihe von schwierigen handwerklichen Fertigkeiten erfordert. Für die industrielle Fabrikation ist diese Methode sehr vorteilhaft; denn kurz angelernte Arbeitskräfte sind billiger als gelernte Handwerker.
Aber auch für uns und unsere Ausbildungssorgen in der Segelflieger-Werkstatt wirkt sich eine vernünftig durchgeführte Spezialisierung sehr vorteilhaft aus. Man kann sogar sagen, daß sie bei uns noch notwendiger ist als in der Industrie. Wir sind ja durchweg alle keine gelernten Flugzeugtischler oder Flugzeugschlosser. Deshalb müssen wir fast jede vorkommende Arbeit erst erlernen und üben, und zwar nicht in täglicher, achtstündiger Arbeitszeit wie Handwerkslehrlinge, sondern abends, nach unserer eigentlichen Berufsarbeit. Das Erlernen aller Handfertigkeiten und Kenntnisse, die ein gelernter Flugzeugtischler oder Flugzeugschlosser besitzen muß, ist deshalb für die Mehrzahl unserer Arbeitskräfte selbst bei jahrelanger aktiver Mitarbeit unmöglich. Aus diesem Grunde ist es unbedingt notwendig, daß wir uns die Sache bedeutend erleichtern, indem wir die vorkommenden schwierigen Arbeiten so untereinander aufteilen, daß jeder nur ein Teilgebiet zu erlernen braucht, und so die Schwierigkeiten auf möglichst viele mittragende Schultern verteilt werden. Der Sinn einer derartigen Spezialisierung der Arbeitskräfte ist also die Erleichterung schwieriger Arbeiten durch die organisierte Gemeinschaftsleistung einer Gruppe von Arbeitern an Stelle der Leistung eines einzelnen.
Voraussetzung für das Gelingen ist allerdings, daß die Organisation des Arbeitseinsatzes klappt. Leider werden durch die Spezialisierung erhöhte Anforderungen an die Organisation gestellt; denn es genügt dann nicht mehr, daß für eine Arbeit irgendwelche Arbeitskräfte zur Stelle sind, sondern es müssen auch die richtigen sein, nämlich die für diese Arbeit speziell ausgebildeten. Das hört sich leichter an als es ist, weil wir ja mit freiwilligen Arbeitskräften arbeiten und zum Teil mit solchen, die aus beruflichen Gründen nicht immer zur Stelle sein können, wenn sie gebraucht werden. Andererseits darf aber auch nicht übersehen werden, welcher große Ansporn für jeden einzelnen in dem Bewußtsein liegt, für eine bestimmte Arbeit, auf die er spezialisiert ist, dringend gebraucht zu werden, ja fast unentbehrlich zu sein. Es ist doch einleuchtend, daß darin ein viel stärkerer Antrieb zur Pflichterfüllung gegenüber den Kameraden liegt, als wenn der einzelne weiß, daß er in der Werkstatt ja doch nur zu Handlangerarbeiten ohne Verantwortung gebraucht wird, die ebenso gut auch irgendein anderer, gerade Anwesender machen könnte.
Die Hauptsache ist aber letzten Endes doch der große Vorteil der Spezialisierung, der darin liegt, daß sie allein uns bei richtiger Durchführung in die Lage versetzen kann,
schließlich alle flugzeugbaulichen Arbeiten, sogar schwierige, selbst und ohne Hilfe durch Fachkräfte ausführen zu können. Auch die schwierigen Arbeiten, die bisher entweder nur die wenigen gelernten Handwerker ausführen konnten oder die in unverantwortlicher Weise gepfuscht wurden, können bei richtiger Spezialisierung der Arbeitskräfte gut und zuverlässig und unter gleichmäßigerer, sowie auch freudigerer Mitarbeit aller aktiven Mitglieder unseres Vereins ausgeführt werden.
Die Spezialisierung der Arbeitskräfte stellt in bezug auf Organisation Anforderungen, deren Erfüllung nur möglich ist, wenn wir nach einem gut durchdachten und für die Verhältnisse in unserem Verein passenden Plan vorgehen. Das macht zwar einige Mühe; aber es ergibt sich dadurch andererseits auch die Möglichkeit, daß die für die Organisation und Planung im Verein verantwortlichen Männer eine schöne Gelegenheit finden, ihr Können zu beweisen. Es ist zweifellos als Beweis für gute Organisation, Planung und technische Anleitung durch den Bauleiter und die ihn unterstützenden Leiter des Scgelflugvereins anzusehen, wenn es ihnen gemeinsam gelingt, durch Spezialisierung die Erziehung ihrer Arbeitskräfte zu bestmöglicher Werkstattarbeit zu erreichen. Dazu gehört nicht zuletzt die Erziehung zu einem einsichtsvollen und von guter Kameradschaft zeugenden Mitmachen aller. Das führt dann nicht nur zu größeren Erfolgen, sondern wird schließlich auch allen Beteiligten mehr Freude machen. Obwohl mancher es vielleicht als unangenehm empfinden wird, daß er sich nun auch in der Werkstatt ein- und untcrordnen muß zum Vorteil der ganzen Gruppe, so sollte das richtigen Segelfliegern doch eigentlich nicht allzu schwer fallen. Sie sind ja von der Flugschulung her schon daran gewöhnt und wissen, daß Segelfliegen nicht anders möglich ist. Es ist nur nötig, sie darüber aufzuklären, daß gute Arbeit in der Werkstatt ebenfalls nicht anders zu erreichen ist.
Zur Durchführung der Spezialisierung wird die gesamte, beim Selbstbau unserer Flugzeuge vorkommende Werkstattarbeit nicht nur in der sonst üblichen Weise nach Handwerken aufgeteilt, in Tischlerarbeiten und Schlosserarbeiten, sondern cs erfolgt außerdem eine sehr weitgehende Unterteilung jedes Handwerks in eine Anzahl von Teilfächern.
So wie zur Ausübung eines Handwerks bestimmte Fähigkeiten notwendig sind, so setzt auch die Arbeit in einem Teilfach bestimmte Fähigkeiten voraus, die allerdings infolge der viel engeren Begrenzung der zum Teilfach gehörenden Verrichtungen weit weniger vielseitig sind als bei einem Handwerk. So wie das Können des Handwerkers erlernt und geübt werden muß, so muß auch das Können für die Arbeit in einem Teilfach erst durch Anlernung und Übung erworben werden, was aber einen entsprechend geringeren Ausbildungsaufwand pro Arbeitskraft erfordert. So ist z. B. das „Rippenbauen“ mit den zugehörigen Verrichtungen: Zuschneiden und Einpassen von Leisten, Klötzen usw., ein Teilfach des Handwerks „Flugzeugtischler“, und zwar ein verhältnismäßig eng begrenztes und daher vergleichsweise leicht zu erlernendes. Aber auch für dieses Teilfach muß der Anfänger unbedingt erst angelernt werden, bevor er in der Lage ist, eine saubere und zuverlässige Arbeit zu liefern. Der hierfür notwendige Ausbildungsaufwand für Schulung und Übung beträgt aber nur einen kleinen Teil dessen, was notwendig wäre, wollte man den Anfänger und das ganze Flugzeugtischler-Handwerk erlernen lassen; ein gelernter Flugzeugtischler muß selbstverständlich noch eine große Anzahl weiterer Arbeiten aus-führer können als Zuschneiden und Einpassen von Leisten und Klötzen für den Rippenbau.
Um so leichter ist es andererseits aber auch, dafür zu sorgen, daß der Anfänger dieses Wenige auch wirklich und gut erlernt, bevor er bei der Herstellung von Flugzeugteilen
mitarbeiten darf. Und es ist nicht einzusehen, warum er es nicht lernen sollte, eine ebenso saubere Arbeit zu liefern wie der gelernte Flugzeugtischler, wenn es sich um eine verhältnismäßig einfache, eng begrenzte Arbeit handelt. Nebenbei wird das noch dadurch erleichtert, daß die Arbeit nicht in der gleichen Zeit geleistet zu werden braucht, wie sie der Flugzeugtischler benötigt. Wenn wir unseren Arbeitskräften Tariflöhne zahlen müßten, wäre das etwas anderes. Das brauchen wir aber nicht; um so mehr sind wir in der Lage, nur saubere Arbeit zu liefern.
Die Beschränkung der Ausbildung auf fachlich begrenzte Teilfächer hat außerdem noch den sehr wichtigen psychologischen Vorteil, daß der neu in den Segel flugverein eintretende, handwerklich nicht vorgebildete Anfänger nicht so leicht von der zunächst scheinbar übergroßen Fülle der Schwierigkeiten abgcschreckt wird, die ihm, dem fliegerischen Anfänger, nun auch noch in der Werkstatt entgegentreten. Durch seine Ausbildung in einem Teil fach wird er sich rasch als ein nützlicher Mitarbeiter fühlen. Nur den stark von sich eingenommenen Angeber schrecken Schwierigkeiten nicht ab. Aber die anderen, die eine gesunde Selbstkritik üben, sind uns lieber. Die Beschränkung der Ausbildung auf ein Teilfach ermutigt außerdem gerade diejenigen, die vielleicht in sportlicher und kameradschaftlicher Hinsicht wertvoll sind, aber am Anfang zu wenig Zutrauen zu ihrer handwerklichen Geschicklichkeit und Lernfähigkeit haben, was sehr oft nur eine Folge ihrer ganz anders gerichteten beruflichen Ausbildung ist.
Im Grunde genommen ist ja schon die Aufteilung der Arbeit in Handwerke, wie Tischler, Schlosser usw. eine Spezialisierung. Unsere Spezialisierung soll aber bedeutend weiter gehen. Im folgenden sei ein Beispiel für eine derartige Unterteilung in Teilfächer gegeben. Das Beispiel zeigt, wie eine für einen mittleren bis großen Verein passende Unterteilung etwa aussehen könnte. Gleichzeitig kann es aber auch für kleine Vereine mit nur 15 bis 20 aktiven Mitgliedern als Anhalt dienen; denn dieses ausführliche Beispiel erleichtert es sehr, den Sinn und die Möglichkeiten der Spezialisierung verstehen zu lernen. Es ist selbstverständlich und bedarf keiner besonderen Erläuterung, daß man dann auch weniger weitgehend spezialisieren kann, indem man dort, wo dies zweckmäßig erscheint, mehrere Teilfächer zusammenlcgt, falls das in einem kleinen Verein mit wenigen Arbeitskräften notwendig ist. jeder muß eben sehen, daß er sich dasjenige aus dem Beispiel heraussucht, was für seine Arbeitsgemeinschaft passend ist. Mit etwas Überlegung, besonders aber mit einigem guten Willen ist es nicht allzu schwer, den für die jeweils vorliegenden Verhältnisse zutreffenden Kompromiß zwischen dem erstrebten Ziel einer möglichst weitgehenden Spezialisierung und den gegebenen Möglichkeiten des Vereins, dem man angehört, herauszufinden.
I. Handwerk: Flugzeugtischler
Fcilfächer:
a) Rippen- und Spantbauer
Handfertigkeiten: Gebrauch der Meßwerkzeuge, einfadies Anreißen, sauberes und nach Maßen und Winkeln genaues Zuschneiden und Einpassen von Leisten, Klötzen und Sperrholz, wie es beim Bau von Rippen und Spanten vorkommt. Ferner Leimangeben und einfaches Pressen mit Schraubzwingen, Ulmiaklammern und
Fixklemmen, sowie Schärfen der Holzbearbeitungswerkzeuge, falls hierfür nicht besondere Spezialisten eingesetzt werden.
b) Holmbauer (für Kasten-, T- und U-Holme)
Handfertigkeiten: Wie unter la, aber besonders sauber und zuverlässig, ferner noch Hobeln (auch mit Rauhbank), Sperrholzschäften, außerdem die besonderen Fertigkeiten, die für den Bau von T- und Kastenholmen für Flügel notwendig sind, wie z. B. Anfertigung von sauber eingepaßten, lang auslaufendcn Füllklötzen und sonstigen Gurtverstärkungen, zuverlässiges und doch schnelles Leimangeben, Geschick im Pressen mittels Schraubzwingen und Ulmiaklammern.
c) Zusammenbauer
Handfertigkeiten : Wie unter la, aber besonders sauber und zuverlässig, ferner noch Hobeln und Geschick im Pressen mit Schraubzwingen, Ulmiaklammern und Fixklemmen, auch bei erschwerten Ansetzmöglichkeiten für die Preßwerkzeuge. Außerdem sauberes und in den Maßen richtiges Anbringen von Beschlägen (gerades Bohren, sowie Verschrauben und Sichern der Schrauben).
d) B e p 1 a n k e r
Handfertigkeiten: Wie unter la, ferner Spcrrholzschäftcn, Abrichten der Rippen oder Spanten, Anzcichnen und Aufziehen der Beplankung. Ausbildung im Beplanken durch Übung an Versuchsstücken.
e) Bespann er
Handfertigkeiten: Bespannen und Cellonieren einschließlich aller Nebenarbeiten. wie Bandagieren, Nähen usw.
f) Verglaser
Handfertigkeiten: Erfahrung in der Herstellung der dazu notwendigen Formstücke und sonstigen Vorrichtungen, ferner Kenntnisse über die Verformungsverfahren und Übung in ihrer Anwendung.
g) Lackierer
Handfertigkeiten: Lackieren und alle sonstigen Arbeiten, die in den Berufsbereich des Malers fallen. Wenn irgend möglich, sollte man aber die Lackierarbeit beim Außenanstrich nur von einem gelernten Maler und Lackierer ausführen lassen. Zum einwandfreien Lackieren gehört viel Übung. Die bei uns anfallende Lackier-arbeit reicht nicht im entferntesten aus, um diese Übung zu bekommen. Es genügt ja auch, daß sich unter den aktiven Mitgliedern 1 Maler befindet.
h) S p 1 e i ß e r
Handfertigkeiten: Spleißen der Steuerseile und Schleppseile aller Art (auch Langspleiß).
i) Vorrichtungsbauer (Holzvorrichtungen)
Handfertigkeiten: Nahezu alle Arbeiten des Möbeltischlers, mit Ausnahme der Arbeiten, die zum Furnieren mit Edelhölzern dienen. In diesem Teilfach können nur Tischler arbeiten und allenfalls solche Arbeitskräfte, die viel Geschick für Tischlerarbeiten haben: denn es sind meistens starke Hölzer zu verarbeiten, und es kommt auf möglichst große Genauigkeit an. Auch über das starke Quellen und Schwinden des Holzes bei Feuchtigkeitsänderung, und wie man diesem Mangel nach Möglichkeit begegnet, müssen diese Männer Bescheid wissen.
II. Handwerk: Flugzeugschlosser
Teilfächer:
a) Beschlagsbauer-Anfänger
Herstellung einfacher Beschläge, Zuschnciden und Einpassen der Einzelteile beim Stahlrohr-Rumpfbau und beim Bau von Führerhauben mit Stahlrohrgerüst und ähnlichem.
Handfertigkeiten: Gebrauch der Meßwerkzeuge, einfaches Anreißen, Schneiden, Sägen, Feilen, Bohren, Biegen, Abkanten, einfaches Richten. Ferner Schärfen der Metallbcarbeitungs-Werkzeuge, falls dafür nicht besondere Spezialisten eingesetzt werden.
b) Fortgeschrittene Bcschlagsbauer
Handfertigkeiten: Wie unter Ila, aber besonders sauber und zuverlässig, ferner Anreißen komplizierterer Beschläge, Nieten, schwieriges Richten.
c) Fortgeschrittene mit Sonderfertigkeiten
Die Sonderfertigkeiten, für die sich eine Spezialisierung lohnt, weil ihre einwandfreie Beherrschung für eine saubere Ausführung auch schwieriger Schlosserarbeiten und zum Teil auch im Hinblick auf eine Schonung der dazu notwendigen Spezialwerkzeuge empfehlenswert ist, sind:
1. Gewindeschneiden
2. Aufreiben mit Passungsreibahlen
3. Einsetzen und Verstemmen von Kugellagern
4. Nieten (Vollniete und Rohrniete)
5. Nieten von Plexiglas an Führerhauben usw.
Für jede einzelne dieser Fertigkeiten können bestimmte Arbeitskräfte spezialisiert werden, die bereits in dem Teilfach Hb (Fortgeschrittene Beschlagsbauer) oder mindestens in dem Teilfach Ila (Beschlagsbauer-Anfänger) ausgebildet sind. Selbstverständlich ist auch eine Spezialisierung auf gleichzeitig mehrere der angeführten Sonderfertigkeiten möglich, z. B. kann jemand im Gewindeschneiden und Aufreiben mit Passungsreibahlen ausgebildet werden und ein anderer im Einsetzen und Verstemmen von Kugellagern sowie außerdem in der Ausführung von Nietarbeiten.
Dreh- und Fräsarbeiten sollen nur von Fachleuten gemacht werden, desgleichen Schmieden, Vergüten und Härten Das Vergüten und Härten von Stahl, sowie jede Warmbehandlung von Dural und anderen Leichtmetall-Legierungen sind ohnehin Arbeiten, die besonderer Einrichtungen (Öfen) bedürfen und daher wohl kaum in unserer Werkstatt ausgeführt werden können.
d) Stahlschweißer
Handfertigkeiten: Autogenes Schweißen von Stahlteilen mit geringen Wandstärken (das Schweißen geringer Wandstärken bedarf besonderer Übung). Die Anwendung anderer Schweißverfahren als das autogene Schweißen (z. B. Arcatomschweißung und sonstige Lichtbogenschweißungen) ist nicht erforderlich. Wenn aber die dafür notwendigen Einrichtungen vorhanden sind, so ist vor ihrer Anwendung bei Flugzeugteilen eine ausreichende Schulung und Übung des hierfür spezialisierten Schweißers erforderlich.
/Xußerdem ist das auf Seite 138 über die Ausbildung der Schweißer Gesagte zu
beachten. Schweißarbeiten dürfen demnach nur von den dazu besonders geschulten und laufend geprüften Schweißern der Arbeitsgemeinschaft ausgeführt werden. Andere, auch wenn sie Schlosser oder etwas ähnliches sind und in ihrem Beruf Schweißungen ausführen, dürfen keine Flugzeugteile schweißen. Bei diesem Teilfach wird die Spezialisierung demnach unbedingt gefordert.
e) Leichtmetallschweißer
Handfertigkeiten: Autogenes Schweißen von Leichtmetallen. Stahlschweißer brauchen eine besondere Ausbildung und Übung für das Schweißen von Leichtmetallen.
f) Klempner
Handfertigkeiten: Treiben von Blech aus Aluminium zur Herstellung von Rumpfspitzen und dergleichen.
g) Atramentiercn, Beizen und ähnliches
Von Handfertigkeiten kann dabei nicht gesprochen werden. Vielmehr sind Kenntnisse über die Anwendung dieser Verfahren notwendig, sowie über den Umgang mit den dazu erforderlichen chemischen Stoffen und deren Aufbewahrung.
Diese Aufteilung der Handwerke Flugzeugtischler und Flugzeugschlosser ist nach den einzelnen Handfertigkeiten und deren Schwierigkeitsgraden aufgestellt. Sie soll nur als Muster dienen. Große Segelfliegergruppen können die Spezialisierung noch weiter treiben. Sie können z. B. für das Schärfen der Werkzeuge und für das Hobeln und Sperrholzschäften gesonderte Teilfächer aufstellen. Kleine Vereine, die nur über eine beschränkte Anzahl von Arbeitskräften verfügen, werden weniger weitgehend spezialisieren müssen, obwohl das für die Qualität ihrer Arbeit von Nachteil ist oder zum Ausgleich einen erhöhten Ausbildungsaufwand pro Arbeitskraft erfordert. Aber man muß sich eben nach den gegebenen Möglichkeiten richten. Für kleine Vereine sollte daher der Gedanke richtunggebend sein, daß sich jede Spezialisierung lohnt, auch eine weniger weit geführte. Sie ist besser als gar keine. Außerdem kann der Grad der Spezialisierung auf den verschiedenen Arbeitsgebieten unterschiedlich sein und sich den jeweiligen personellen Verhältnissen anpassen. In manchem kleinen Verein wird man schon dadurch einen großen Vorteil erreichen, daß man sich, wenigstens am Anfang, nur einige für diesen Verein besonders zutreffende und wichtige Sachen aus dem Spezialisierungsbeispiel heraussucht. Wenn man die Vorteile der so erzielten teilweisen Spezialisierung erst erkannt hat, wird man sich schon bemühen, auf diesem Wege weiterzugehen, soweit es die beschränkten Möglichkeiten des kleinen Vereins eben zulassen.
Die Ausbildung in mehreren Teilfächern sollte grundsätzlich nur bei handwerklich tüchtigen Arbeitskräften in Frage kommen. Anfänger und Arbeitskräfte mit geringem handwerklichen Geschick sollen möglichst nur in einem der Teilfächer eingesetzt, also auch nur für ein Teilfach ausgebildet werden; denn sie müssen für jede Facharbeit erst angelernt werden, und es ist besser und billiger, wenn das, was sie lernen müssen, auf ein Minimum beschränkt wird. Diese Beschränkung ist ja gerade das Kennzeichen der Spezialisierung. Handlangerdienste können sie selbstverständlich überall leisten, z. B. heute bei den Tischlern im Holmbau, morgen bei den Schlossern im Stahlrohr-Rumpfbau. Aber sie sollen nicht heute versuchen, das Hobeln zu lernen und morgen etwa das Schweißen.
Über den fachlichen Einsatz der tüchtigen Arbeitskräfte, besonders unserer Handwerker, ist zu sagen, daß diese selbstverständlich in mehreren Teilfächern eingesetzt werden können und wahrscheinlich auch eingesetzt werden müssen. Wenn die handwerklich Tüchtigen nun auch nicht mehr die alleinigen Arbeiter in unserer Werkstatt sind, so sollen sie doch nun erst recht so eingesetzt werden, daß sie in der Lage sind, die Qualität unserer gesamten Werkstattarbeit zu verbessern. Die schwierigsten Arbeiten bleiben zweckmäßig ihnen vorbehalten, und sie haben nun, wenn die Gruppe richtig spezialisiert arbeitet, auch Zeit dazu, sich diesen schwierigsten Arbeiten zu widmen, da sie nicht mehr mit einfacheren Arbeiten überlastet sind. Bei richtiger Organisation wird zwar die Arbeitsmenge gleichmäßig auf alle verteilt; aber die Tüchtigeren bekommen die schwierigere Arbeit zugeteilt, ohne daß sie dadurch überlastet werden. Solange sich die guten Arbeitskräfte noch mit Recht darüber beschweren, daß ihnen zu viel Arbeit zugemutet wird, klappt die Organisation des Arbeitseinsatzes nicht, oder unsere Gruppe ist noch nicht gut genug ausgebildet, weil die Spezialisierung und spezialisierte Ausbildung noch nicht intensiv genug durchgeführt wurde.
Bei großen Segelflugvereinen, die eine genügende Anzahl tüchtiger Handwerker unter ihren Mitgliedern haben, ist es vorteilhaft, wenn auch bei diesen auf richtige Spezialisierung geachtet wird. Wer z. B. Schlosser ist, muß nicht unbedingt auch als Schweißer eingesetzt werden, wenn ein anderer oder zwei andere bereits schweißen und dieses besser können als der dritte. Für Leichtmetallschweißung bildet man am besten den geübtesten Stahlschwcißer aus, aber umgekehrt braucht nicht jeder Stahlschwcißer auch bei der Leichtmetallschweißung sein Glück zu versuchen. Es ist doch zweifellos besser, die wenige vorkommende Leichtmetall-Schweißarbeit, die ohnehin noch durch zusätzliche Übungsarbeiten vermehrt werden muß, von einem Mann ausführen zu lassen, weil dieser dabei eine entsprechend größere Übung gewinnt, als wenn die Arbeit auf mehrere verteilt wird.
Bei jedem Arbeitseinsatz ist möglichst weitgehende Rücksichtnahme auf die fachliche Ausbildung der einzelnen Arbeitskräfte zu empfehlen; denn dadurch wird die Ausbildung gefördert und verbilligt. Es sollte, wenn irgend möglich, darauf geachtet werden, daß in jeder Arbeitskolonne nur solche Arbeitskräfte arbeiten, die in dem richtigen Teilfach ausgebildet oder Anwärter für dieses sind. Das ist wichtig, damit jede Gelegenheit zur spezialisierten Schulung ausgenutzt wird, also jeder in seinem Teilfach weitergebildet wird, gleichgültig, ob er Anfänger oder Fortgeschrittener ist. Wenn z. B. Holme zu bauen sind, sollten möglichst alle Holmbauer des Vereins, sowie die eventuell für das Teilfach „Holmbauer“ neu Anzulernden an dieser Arbeit teilnchmen und nicht ein oder zwei Holmbauer, unterstützt durch Arbeitskräfte aus anderen Teilfächern, weil die eigentlichen Holmbauer es nicht für nötig halten, diese Gelegenheit zum Üben und Sichweiterbilden in ihrem Teilfach gebührend auszunutzen, oder weil sie gerade bei einer anderen Arbeit eingesetzt sind.
Auch die Ausbildung einer genügenden Anzahl von Arbeitskräften in jedem Teilfach ist zu beachten. Dabei sind die besonderen Verhältnisse zu berücksichtigen, die sich aus der Freiwilligkeit der Arbeit in den Segelflugvereinen ergeben. Für Teil-fächcr mit besonderen und selten gebrauchten Fertigkeiten lernt man selbstverständlich nur wenige Arbeitskräfte an. Es ist aber gut, wenn es mindestens zwei sind, damit die durch die Freiwilligkeit der Arbeit bedingte Unzuverlässigkeit unserer Arbeitskräfte
bezüglich ihres zeitlich richtigen Arbeitseinsatzes nicht allzu störend in Erscheinung tritt. Mit anderen Worten: Wir brauchen Ersatzmänner, weil sich das Fehlen einzelner nicht vermeiden läßt. Auch kann es vorkommen, daß ein Mann mit Spezialausbildung unseren Verein plötzlich verläßt. Ohne Ersatzmann wären wir dann eventuell für längere Zeit in Schwierigkeiten.
Die unteren Teilfächer, in denen zunächst alle Anfänger ausgebildet werden, sind für die Handwerksrichtung „Flugzeugtischler“ das Teilfach „Rippen- und Spantbauer“ und für die Handwerksrichtung „Flugzeugschlosser“ das Teilfach „ Beschlagsbauer-Anfänger“. Die höheren Teilfächer, welche zahlreichere, schwierigere oder mit größerer Sorgfalt oder Zuverlässigkeit auszuführende Handfertigkeiten erfordern, sind Holmbauer, Be-planker, Schweißer usw. Die Auswahl der Anwärter für die höheren Teilfächer erfolgt am besten so, daß gute und bewährte Arbeitskräfte aus den unteren Teilfächern ausgewählt werden. Sofern es sich nicht um neu in unseren Verein eingetretene, einschlägige Handwerker (Tischler, Schlosser, Klempner, Schweißer) handelt, sollte von dieser Regel nicht abgegangen werden; denn sie erlaubt eine sorgfältige Auswahl der Anwärter nach handwerklichem Geschieh, Fleiß und Zuverlässigkeit und wirkt gleichzeitig anspornend.
Auch die rechtzeitige Ausbildung der einzelnen Teil-Fachkräfte gehört mit zu den besonderen Organisationsaufgaben, die durch die Spezialisierung entstehen. Eine reibungslos und exakt funktionierende Arbeit ist nur dann zu erwarten, wenn Ausbildungsstand und Einsatzbereitschaft der einzelnen Mitglieder laufend kontrolliert und notiert werden. Es würde zu weit führen, hier eingehende Vorschläge darüber zu machen, wie das geschehen kann. Es soll nur kurz auf das Notwendige hingewiesen werden:
1. Aufstellung und laufende Ergänzung einer Liste sämtlicher Arbeitskräfte mit Angabe der derzeitigen Einsatzbereitschaft jedes einzelnen und Eintragung, in welchen Teilfächern er ausgebildet ist, zur Zeit ausgebildet wird oder geschult werden soll (sobald die entsprechende Arbeit an der Reihe ist).
2. Bei größeren Vereinen ist es unbedingt notwendig, eine laufende Kontrolle der Einsatzbereitschaft jedes einzelnen durchzuführen, um so die unter Punkt 1 genannte Liste aller Arbeitskräfte richtig auf dem laufenden zu halten.
Längeres Ausbleiben von der Werkstattarbeit durch Urlaubsrcise, zeitweilige Versetzung und, wenn möglich, auch bei Krankheit muß zu Beginn des Ausbleibens gemeldet werden, damit eventuell rechtzeitig Ersatzkräfte ausgebildet werden können. Aber auch ohne die pflichtgemäße Meldung muß durch laufende Bereitschaf tskontrolle die Regelmäßigkeit des Erscheinens eines jeden an den Bauabenden geprüft werden, damit der Bauleiter stets über die derzeitige Einsatzbereitschaft seiner Leute im Bilde ist. Sonst kann es vorkommen, daß er für eine demnächst in Angriff zu nehmende Arbeit mit Arbeitskräften rechnet, die in seiner Liste als geeignet und pünktlich erscheinend angegeben sind, die aber vielleicht schon seit einiger Zeit gar nicht mehr kommen, ohne daß das bisher aufgefallen wäre. Die Freiwilligkeit der Arbeit muß gewahrt bleiben. Niemand kann gezwungen werden, immer und regelmäßig zu kommen wie eine bezahlte Arbeitskraft. Aber der Bauleiter muß über eventuelle Änderungen in der Regelmäßigkeit unterrichtet sein, so gut dies durch Meldung und Kontrolle eben zu erreichen ist.
Bei kleinen Vereinen sind die Änderungen im Ausbildungsstand und in der Einsatzbereitschaft der Mitglieder leicht zu übersehen. Bei großen Vereinen ist das aber ohne laufende Führung von Listen nicht sicher genug möglich. Bauleiter, die ausgesprochene Praktiker sind und weder Zeit noch Lust haben, sich mit solchen „Schreibereien“ zu befassen, müssen zu ihrer Unterstützung eine Hilfskraft zugeteilt bekommen, die ihnen diese Arbeit abnimmt. Handels- und Bankangestellte, die vielleicht noch keinen Nagel einschlagen können, ohne sich auf die Finger zu schlagen, eignen sich dagegen manchmal sehr gut für solche organisatorische Arbeiten. Man muß sie nur dazu heranziehen.
Außerdem ergibt sich schon bei mittelgroßen Vereinen aus einer richtig durchgeführten Ausbildung aller Arbeitskräfte ein recht beträchtliches Arbeitsquantum für den Bauleiter. Eine Entlastung des Bauleiters davon ist aber durchaus möglich. Es ist nur eine Sache der Organisation, sich in den einzelnen Teilfächern Ausbilder heranzuziehen. Diese brauchen keine gelernten Handwerker zu sein (letztere werden für andere Zwecke dringender gebraucht) und können trotzdem die Befähigung haben, die Anfänger auf dem beschränkten Gebiet des Teilfachs einwandfrei zu unterrichten und anzuleiten. So können die Anfänger z. B. die für das Teilfach „Rippen- und Spantbauer“ notwendigen Fertigkeiten: Gebrauch der Meßwerkzeuge, einfaches Anreißen, sauberes und genaues Zuschneiden und Einpassen von Leisten. Klötzen und Sperrholz usw. von Kameraden lernen, die den beschränkten Lehrstoff dieses Teilfaches einwandfrei beherrschen, ohne von Beruf Handwerker zu sein. Diese Ausbilder betreuen die ihnen zugeteilten Anfänger so lange, bis man die auf diese Weise Angelernten in ihrem Teilfach selbständig arbeiten lassen kann, ohne daß sie Pfuscharbeit leisten.
Aus erzieherischen Gründen, und um dem Bauleiter die Möglichkeit einer Kontrolle zu geben, so daß er bei der Beurteilung neu angelernter Arbeitskräfte nicht allein auf die Aussage der Ausbilder angewiesen ist, wird es zweckmäßig sein, die Anlernzeit in einem Teilfach durch eine Teilfach-Abschlußprüfung mit bestimmten Prüfungsarbeiten und eventuell kurzer theoretischer Prüfung (z. B. über das, was beim Leim zu beachten ist) zu beenden. Es ist wichtig, daß eine Arbeitskraft nur dann als in einem Teilfach fertig ausgebildet gilt, wenn sie die zu diesem Teilfach gehörenden Handfertigkeiten auch wirklich und einwandfrei beherrscht. Nur so kann die Arbeitsgemeinschaft gute Arbeit leisten und Pfuscharbeit verhindern, die einem Kameraden das Leben kosten kann. Nur so ist es auch möglich, die Weiterausbildung in anderen Teilfächern zu verhindern, solange jemand die Handfertigkeiten des ersten Teilfaches nicht genügend gelernt hat. Das ist wichtig, um sich vor der Pfuscherei solcher Leute zu schützen, die überall dabei sein müssen, aber nicht die Energie aufbringen, eine Arbeit gründlich zu erlernen. In manchen Vereinen ist es auch üblich, die für das Fliegen je Start verlangte Arbeitsleistung verschieden hoch zu bewerten, je nachdem der handwerkliche Ausbildungsstand des Betreffenden ist. Von einem handwerklichen Anfänger werden dort mehr Arbeitsstunden pro Start gefordert, als von einem handwerklich Fortgeschrittenen; denn es kommt ja auf die geleistete Arbeit an und nicht auf die Anwesenheit allein. In diesem Fall dürfte es sehr ratsam sein, die Teilfach-Abschlußprüfung zu verlangen.
Es empfiehlt sich, für jedes Teilfach einen Ausbildungsplan auszuarbeiten, in dem auch Übungsarbeiten und Prüfungsaufgaben (praktische und theoretische) vorgesehen sind. Durch Übungsarbeiten soll vermieden werden, daß unnötig viel gutes Material verdorben wird oder vorgearbeitete Stücke, in denen schon beträchtliche Arbeitsleistung
steckt, von einem ungeschickten Mann unbrauchbar gemacht werden, so daß sie ganz neu angefertigt werden müssen. Ferner soll durch Übungsarbeiten eine Weiterbildung im Teilfach ermöglicht werden in Zeiten, in denen sich aus den Neubau- oder Reparaturarbeiten des Flugzeugbaus keine oder zu wenig Möglichkeiten zur Weiterbildung ergeben. In einigen Teilfächcrn kann man überhaupt nie ohne die Ausbildung an besonderen Übungsstücken auskommen, weil eine zuverlässige Prüfung, ob die von dem Anzulernenden ausgeführte Arbeit einwandfrei ist, sich nur bei Zerstörung des Übungsstückes ermöglichen läßt. Solche besonderen Übungsstücke sind z. B. notwendig bei der Ausbildung von Beplankern, wenn sie das Beplanken von drehsteifen Flügelnasen lernen sollen, ferner bei der Ausbildung und laufenden Überwachung von Schweißern (Festigkeitsversuche an Schweißproben).
Leider kostet das Material für Übungsarbeiten Geld; aber das läßt sich nicht ändern; denn anders ist eine gute Ausbildung von zuverlässigen Arbeitskräften nicht möglich. Der Aufwand für die Ausbildung wird ohnehin durch die Spezialisierung so weit wie möglich vermindert. Außerdem kann man aber auch dadurch viel sparen, daß man für Übungszwecke eine möglichst weitgehende Verwendung von Abfallmaterial vorsieht, desgleichen die Verwendung von Material, das sich der Anzulernende selbst beschafft. So ist z. B. Holz, das in Haushaltungen verfeuert werden soll, oftmals auch als Material für die übungsweise Anfertigung von Leisten und Klötzen durchaus brauchbar. Auch der Tischler hat in seiner Werkstatt Abfallholz, das sich für unsere Übungszwecke meistens sehr gut eignet. Gewöhnlich verwendet er es als Heizmaterial und ist eventuell mit einem Tausch gegen die für unsere Zwecke meist weniger geeigneten Feuerholzkloben einverstanden. Dünne Bleche für Schweißübungen findet man zum Schrottpreis auf dem Autofriedhof. Es bleibe der Phantasie und Erfindungsgabe der Interessierten überlassen, weitere billige Bezugsquellen ausfindig zu machen.
Auf jeden Fall ist es notwendig, mehr Gewicht auf die Ausbildung zu legen, als dies bei den meisten Segclflugvereinen üblich ist. Wenn man die Ausbildung mit Sorgfalt und Gründlichkeit betreibt, wird sich das später bezahlt machen und den hineingesteckten Aufwand rechtfertigen. Dadurch wird die Ausbildung aber, besonders bei größeren Segelflugvereinen, zu einer Aufgabe, die den Bauleiter eventuell so stark in Anspruch nimmt, daß er zu anderen wichtigen Arbeiten keine ausreichende Zeil mehr findet. Deshalb ist es bei manchen Vereinen ratsam, für die Leitung der Ausbildung einen besonderen Ausbildungsleiter zu bestimmen, der dem Bauleiter unterstellt ist und ihn in Hinsicht auf die zu umfangreich gewordene Ausbildungsarbeit entlastet. Jedenfalls ist eine eventuelle Unfähigkeit des Bauleiters, die Ausbildung richtig zu organisieren und zu kontrollieren (er mag dafür andere gute Fähigkeiten haben) oder seine zu starke Inanspruchnahme für andere Aufgaben kein stichhaltiger Grund für das Weiterwurschteln ohne ausreichende Ausbildung der Arbeitskräfte. Ungenügende Schulung der Mitglieder ist ein Beweis für mangelhafte Organisation und planloses Arbeiten der betreffenden Segel fliegergruppe.
Zum Schluß dieses Kapitels seien noch einige Hinweise gegeben, wie eine Erleichterung der Ausbildung zu erreichen ist. Da ist vor allem auf die Verwendung von kleinen Tisch-Kreissägen (Ulima-Kreissäge, siehe Seite 11) zu verweisen. Auch bei kleinen Vereinen ist die Anschaffung einer solchen Säge (eventuell unter teilweisem
Selbstbau) dringend zu empfehlen. Sie erleichtert den Anfängern die Anlernung ganz bedeutend. Man kann zwar auch lernen, Leisten und Klötze von Hand sauber abzulängen und einzupassen mittels einer normalen Handsäge. Aber es bereitet einem Anfänger erhebliche Mühe, bis er es in dieser Fertigkeit so weit gebracht hat, daß die von ihm so hergestellten Schnittflächen tadellos sauber und eben sind und einwandfreie Leimflächen ergeben. Audi an der kleinen Tisch-Kreissäge muß der Anfänger angelernt werden. Das ist schon zur Vermeidung von Unfällen notwendig. Aber er wird viel schneller in der Lage sein, eine saubere Arbeit zu liefern, besonders bei Verwendung von Hobelsägen (siehe Seite 11). Diese liefern so glatte Schnittflächen, daß sich ein nachträgliches Schleifen mit Glaspapier erübrigt. Das ist wichtig; denn die von der Kreissäge tadellos eben geschnittenen Flächen wird ein Anfänger zunächst ballig schleifen oder zum mindesten gegen die Kanten zu wegschleifen, so daß auf jeden Fall die gute Leimfläche verdorben ist. Der Vorteil solcher kleinen Tisch-Kreissägen beruht darauf, daß sie mit Anschlagbrett und Führungsleiste ausgerüstet sind und außerdem einen Tisch haben, der sich schrägstellen läßt. Der Anfänger muß in der richtigen Verwendung dieser Hilfsmittel unterrichtet werden. Ferner muß er lernen, wie man kleine Werkstücke an dieser Maschine bearbeitet, ohne an das laufende Sägeblatt näher mit den Fingern heranzukommen, als bis auf etwa 10 cm Abstand (Verwendung von kurzen Leisten zum Gegendrücken und Durchschieben des Werkstücks). Bei gewissenhafter, aber auch unnachsichtiger Schulung der Anfänger besteht kein Grund zu einer Erhöhung der Unfallgefahr durch die Verwendung dieser kleinen Tisch-Kreissägen. Wichtig im Sinne einer derartigen Schulung ist allerdings, daß die Berufshandwerker in der Vorsicht beim Arbeiten an solchen Maschinen mit gutem Beispiel vorangehen, und bei der Arbeit in den Segelflugvereinen mit Rücksicht auf die vielen Anfänger, die dort zum erstenmal mit Holzbearbeitungsmaschinen zu tun haben, mit größerer Gewissenhaftigkeit alle Vorschriften zur Verhütung von Unfällen beachten, als sie es bei ihrer sonstigen, beruflichen Arbeit vielleicht gewohnt sind.
In dem gleichen Sinne vorteilhaft ist auch die Benutzung von kleinen Tisch-Schleifmaschinen. Diese erleichtern ebenfalls die Arbeit, indem sie die Herstellung ebener und im Winkel richtig stehender Flächen unter Mithilfe von Anschlagsflächen an der Maschine ermöglichen. Dadurch lernt auch ein Anfänger schnell, ebene und genau passende Leimflächen an dieser Maschine herzustellen. Bei günstiger Gelegenheit zum Kauf einer eventuell gebrauchten Tisch-Schleifmaschine sollte ihre Anschaffung in Erwägung gezogen werden, desgleichen wenn sich Gelegenheit zum Selbstbau einer solchen Maschine bietet. Für große Segclflugvereine mit starkem Baubetrieb lohnt sich die Beschaffung auf jeden Fall.
Während in der Industrie der Hauptvorteil sowohl dieser Schleifmaschine, als auch der kleinen Tisch-Kreissäge in der damit zu erzielenden Zeitersparnis liegt, ist ihr Vorteil bei uns vor allem darin zu sehen, daß diese Maschinen es uns ermöglichen, von Arbeitskräften, die nur verhältnismäßig kurze Zeit angelernt wurden, schon durchaus brauchbare Arbeit geleistet zu bekommen. Die auf diese Weise ersparte Zeit und Mühe bei der Ausbildung kann dann mit für das Erlernen der übrigen Handfertigkeiten des Teilfachs verwendet werden.
XL Deutsche Gleit- und Segelflugzeugmuster
Anhang
Profil CO O rj CO »O O. £ eo -r , 00 0*0 ir, z c :O:Obi :O =O =O 2
Flächen-Belastung kg/m2 zahl 16,5 — 15,2 17 17 25 18,35 19,4 1 15,8 29 15,2/19,3 22,5 20/25 31 18,43 19
Rüst- Flug- gewicht kg gewicht kg 100 210 137 227 160 252 210 310 195 285 265 345/435 320 420/520 200 । 380
Seitenverhältnis 6,5 12,2 15 11,7 17,8 14,3 15,6 11,5
Flügelfläche m2 16,7 14,9 15 15,8 18 22,7 21
Spannweite 10.4 13,5 15 13,6 18 18 18,1 14,8
Segelflugzeug-Muster S.G. 38 Gr. Baby Ila DFS-Olympia DFS-Habicht Weihe DFS-Kranich Kranich III Gö 4
*) Das Profil ist eine Weiterentwicklung des Profils von Zögling 35.
1. Anfänger-Schulflugzeug „SG 38“
entwickelt aus den Schulflugzeugen Zögling 33“ und „Zögling 3.5“. Das Flugzeug kann eingesetzt werden für Schulung am Hang (Gummiseilstart) und für Anfangsschulung im flachen Auto- und Windcnsdilepp (Windenflachstart, nicht höher als 20 in). Bei Ausführung mit Boot (Führerverklcidung) ist auch Auto- und Winden-Hochstart im zugelassenen Fluggclände erlaubt, jedoch nur mit Btigfessclung und nur mit Sicherheitskupplung.
Höchste Flughöhe: 300 m über Grund.
2. Übungs-Segelflugzeug „Grunau Baby II a“
entwickelt vom Flugzeugbau Schneider aus dem Flugzeug „Grunau Baby I“. Das Flugzeug kann eingesetzt werden für Segelflugschulung zur Ablegung von C- und Silber-C-Prüfungen.
3. Olympia-Segelflugzeug „DFS-Olympia“
entwickelt von Hans Jacobs in der ehemaligen Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug, Darmstadt (DFS). Die Bauzeichnungen des Flugzeugs sind zu beziehen bei der Focke-Wulf GmbH. Bremen-Flughafen. Das Flugzeug kann eingesetzt werden für Strecken-und Wolkenflüge. Sturzflugbremsen: System Göppingen.
4. Kunstflug-Segelflugzeug „DFS-Habicht“
entwickelt von Hans Jacobs in der ehemaligen Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug, Darmstadt (DFS). Das Flugzeug kann eingesetzt werden für unbeschränkten Kunstflug. Höchste Sturzfluggeschwindigkeit 430 km/st. Das Flugzeug ist mit Störklappen zur Landehilfe und zur Ermöglichung von Geschwaderflügen versehen. Es hat keine Sturzflugbremsen.
5. Leistungssegelflugzeug „Weihe“
entwickelt von Hans Jacobs. Das Flugzeug wird von der Fockc-Wulf GmbH., Bremen-Flughafen gebaut und kann eingesetzt werden für Strecken- und Wolkenflüge. Sturzflugbremsen: System DFS.
6. Zweisitziges Segelflugzeug „DFS-Kranich“ (Kranich II) entwickelt von Hans Jacobs in der ehemaligen Deutschen Forschungsanstalt für Segelflug, Darmstadt (DFS). Das Flugzeug kann eingesetzt werden als Leistungs- und Schulungs-Segelflugzeug, also für ein- und zweisitzige Leistungsflüge aller Art und für Doppelsteuer-Schulung von Anfängern und Fortgeschrittenen. Sturzflugbremsen: System Göppingen.
7. Zweisitziges Segelflugzeug „Kranich III“
Entwurf: Hans Jacobs. Konstruktion und Bau: Focke-Wulf GmbH., Bremen-Flughafen. Das Flugzeug kann eingesetzt werden als Leistungs- und Schulungs-Segelflugzeug, also für ein- und und zweisitzige Leistungsflüge aller Art und für Doppelsteuer-Schulung von Anfängern und Fortgeschrittenen. Rumpf in Stahlrohr-Bauweise. Sturzflugbremsen: System Göppingen.
SACHVERZEICHNIS
A
Abbinden. Leim 74, 77, 86
Abkanten 149
Abkantbolz 149
Abklopfen. Beplankung 320
Abnahme-Toleranzen, Holme 214
Abrichter 17
Acetyl-Zellulose 104. 109
Adhäsion 75
Aero-50 90
Aerodux-185 80
Aluminium 98, 195
.Anbringen von Beschlägen 160
Anbringen der Kufe 269
.Annähen. Bespannung 177, 179
Anpassen, Anschlußbeschläge 310,
312
Anpassen, Rippenhöhe 235
Anreißen 149
Anschlußbeschläge. Anpassen 310,
312
Anschlußbohrungen 152
Anschlußbolzen 152, 162. 312
Anschlußschrauben 161
Anschlußverwechslung bei den
Steuerleitungen 314
Ansetzen, Härter 83
Ansetzen, Kaseinleim 87
.Ansetzen, Kauritleim 82
Ansetzen. Querruder 238
Ansetzen, Schraubzwingen 116
Anslrich mit Rostschutzlack 173
Antriebshebel, Anbringen 260
Anzeichnen, Flügelnasenplatten
248
Anzeichnen, Rippen auf dem
Holm 220, 234
Anziehen, Schrauben 160
Arbeitsplatz, Schweißer 138
Arcatomschweißung 146
Ästigkeit 61
Astralon 105
Astralonverfonnung 171
Atramentieren 110. 173
Auffülleisten, Holm 238
Aufkleben, Beschläge 160, 164
Aufkleben, Bespannung 178
Aufkleben, Stoffstreifen 180
Aufrauhen 84, 112, 113, 252
Aufreiben 152. 312
Aufreißen, lange Gerade 215
Aufreißen, Holme 215
Aufreißen, Rippen 199
Aufschieben, Rippen 235
Aufstellen, Spante 266
Ausbildung, Schlosser 333
Ausbildung, Schweißer 138
Ausbildung, Tischler 331
Ausbildungsleiter 338
Ausgeschlagene Bohrungen 316
Aushärten. Dural 155
Aushärten, Kunstharze 103
Aushärten, Leim 74, 77, 78, 86
Außenanstrich 110, 182
Auswahl, Holz 59
Autogenschweißung 140
Axial 39
Azetylenüberschuß 141
B
Bakelit 80. 82
Ballhammer 167
Balsa 58
Bast 48
Baugruppe 188
Baugruppen- und Zeichnungsliste 192
Baugruppennummer 189
ßauprüfer 187
Bauprüfung 315
Bauunterlagen 185, 188
Bauvorschriften, Segelflugzeuge 187
Befestigung, Polsterungen 278.
287
Beilage 115
Beizen, Elektron 175
Beizsalz 176
Belastungsgeschwindigkeit 25, 26.
27
Beplanken, Fliigelnasen 241
Beplanken, Holme 220
Beplanken, Rudernasen 262
Beplanken. Rümpfe 268
Beschlagsanbringung 160
Beschlagsaustritte 256
Beschlagserneuerung 316
Beschlagsherstellung 118
Beschleuniger 79
Bespannen 176
Bespannungsreparatur 109
Bespannungsstoff 105
Biegefestigkeit, Holz. 54. 55
Biegen, Bleche 149
Biegen, glasartige Kunststoffe 171
Biegen. ] eisten 202
Biegeradius 149
Biegestab 26
Biegeversuch. Holz 26
Biegeversuch. Sperrholz 70
Biegevorrichtung 28
Biegevorrichtung für Leisten 202
Birkensperrholz 69
Blaufäule 62
Blechschneiden 166
Blechzugstab 31. 92
Bohren, Beschläge 156. 160, 316
Bohrer 17
Bohrgrat 156
Bohrschablone 316
Bohrungen. Holz 160
Bördeln 149
Bördelnaht 139
Borke 48
Bremsklappeneinbau 239
Brennergröße 140, 144, 147
Brennerhaltung 142, 148
Brettholm 213
Bronze 102
Bruchdehnung 92. 194. 195
Buche 48, 55. 57
Budtensperrholz 69
Bugfesselung 276
BVS 187
Bz-Liste 192
c
Gellem 104
Gellonverformung 171
D
Darren 45
Darrgewicht 45
Decklack 110, 184
Dehnung 92
Dextrinleim 77
DFS-Knpplung 273
Diagonalbeplankung. ITügelnasen
242
Dicktenhobelinaschine 17
Differenzierung. Querruderaus-
schlag 313
Doppel-T-Holm 214
Doppel-T-Rippe 199
Döpper 163
Douglastanne 58, 59
Draht 95. 194, 195
Drahtseil 96
Drehanzeige 305
Drehwuchs 60
Drillingsinodul, Holz 55
Druckbruchstelle 319
Druckfestigkeit, axial 53. 56.
Druckfestigkeit, radial 52
Druckfestigkeit, tangential 5'2
Druckkörper 26 67
Drudemeßgerät 800
Druckversuch 26, 67
Dural 98. 195
Duralbeschläge 155
Duralnietc 159
Duralon 78
Duralverarbeitung 155
Duralvergütung 155
Durchgangsschere 166
Durchleuchten, Sperrholz 70
Düsen 298, 301, 302
Düsen des Schweißbrenners 14 1
Düsenbeiwert 302
E
Eckklötze 123
Ecknaht 139
Edelpassung 196
Eichen. Meßgeräte für Holzfeuchtigkeit 47
Eigenschaften, Holzarten 48. 57
Einbau, Schleppkupplung 274
Einbau, Sicherheitskupplung 276
Einfallen, Bespaunungsstofl 1*7
Einheitsbohrung 197
Einheits-Ringkupplung 27’
Einhcils welle 197
Einpassen. Füllklötze 21s
Einpassen, Rohre beim Stahl-
roh r rum p. 291
Einpressen, Lager 156
F inrichten. Elügel 310
Einspannen im Schraubstock 149
Einstellbare Seilrolle 239
Einsleilwinkel. Elügel 311
Einzelteil 18b
Einzelteilherstellung l'»<]
Einzelt ei hi uinnier 190
Eisennägel 120
Elastizität. Holz 39
Elastizitätsmodul, Holz >4
Elektron 101, 195
Elektroschweißung 145
Entfernen, Nagelleisten 255
Entfetten, Stahlteile 173
Entgraten 156
Entlüftungslöcher, Bespannung
181
Entlüftungslöchcr. Hohn 213
Entstauben, Leimfläche 84
Entwässern, Flugzeug 321
Erhärten, Leim 76
Erneuerung. Beschläge 316
Erschütterung beim Leimen 86.
111
Esche 18, 55. 56, 57, 58, 60
F
Fahrtmesser 298
Faltversuch 92, 94
Farbiger «Außenanstrich 1<83
Farbloser Außenanstrich 183
Faserauslauf 60
Faserrichtung 36, 39. 50
Faserriihtung in Eckklötzen 124
Fasersättigungspunkt 41
Faserverlauf 59. 60. 62
Fäule. Holz 61
Federdraht 96
Fcclerungselement mit Kegel-
stumpffeder 272
Federweg von Kufen 272
Fehler, Holz 60
Fehler, Sperrholz 70
Feile 16
Feinpassung 196
Fenster 283
Fertigschweißen 294
Fertigstellung, Flügel 256
Fertigstellung, Rumpf 278
Fertigungsplan 188
Fertigungsunterlagen 185. 188
Festigkeit, Aluminium 98, 195
Festigkeit, Dural 98, 195
Festigkeit, Elektron 101. 195
Festigkeit. Holz 48. 53. 55, 56, 57
Festigkeit. Hydronalium 100. 195
Festigkeit. Kunstharzpießstoff
103
Festigkeit, Messing 102
Festigkeit, Silumin 99. 195
Festigkeit in Faserrichtung .36, 38
Festigkeit <]uer zur Faserrichtung 36, 38
Festigkeit und Faserrichtung 50
Festigkeit und Lagerungsdauer 45
Festigkeit und Raumeinheitsgewicht 45
Festigkeit und Trocknung 45.
Festigkeitsabschätzung nach den
Jahresringen 4x
Festigkcitsänderung durch
Feuchtigkeit 28. 39. 11
Fesligkeitskontrolle 316
Festigkeitsprüfung. Holz 66
Festigkeitswerte, Holz 55 io. 57
Festigkeitsweite. Schichtholz und
Vielschichtsperrholz 73
Festigkeitswci te Sperrholz 70
Festigkeitswerte. S’.dilbledi
92. 194
Feuchtgewkht 4.;
FeuchtigkeitsbeM inmur.g 3<i. 4.”
Feuchtigkeitseinfluß aul :;.;v
Fest gkeit 28. 3‘>. 11
Feuchugkeitsgehalt. Holz 3-1. zj, 44. 45
Feuchtigkcilssch.iden 120
Fichte 48, 55 >7, >'•
Fischgrätenmuster 64
Fixklemme 118
Fliegwerksioffe 192
Fliegwerkstofte, Kiefernholz 56
Flügelanschlußbolzen 152. 312
Flügelbau 229
Fliigeldiagonalen Einbau 236
Flügeleinrichten 310
Flügelhelling 229
Flügelhinterkanten. Einbau 237
Flügelnasenbeplankung 241
Flügelverdrehung 255
Flugsicherheit 187
Flugzeugbau-Stähle 89, 11>4
Flußmittel 146
Fremdkörperkontrolle 322 Frühholz 34. 36. 38, 43 Fugenbeständigkeit 79 Fugendicke. 1 eim 113 Führerhaubenbau 278 Führerhaubenfenster 283 Füllklötze 214, 218 Füllstoff 102, 103 Füllstoff im Leim 80 Furnier 68. 69
Oiebrauchsfähigkeil von Kaunt-leiin 81. 83
Gefässe des Holzes .34. 38
Gefässe für Kaseinleim 87 Gefässe für Kauritleim 82. 8-1 Geflochtene Seile 98
l »ellochtenes Seil ySpicilsj 13o
Gelenklager Wartung 318
Gesellwindigkeitsmessnng 298 Gestell für Führerhaube 279 Gewicht der Lackierung 184 Gitterschwanzbau 227 Glasartige Kunststoffe 104 Glätten von Balsa 58 GleitmoduL Holz 55 Gleitsitz 196 Glühtemperatur, Dural 155 Glut inl ei in 77 Grobfcudiligkcit 11 Grobpassung 196 Grundfarbe 110, 184 Grundieren HO Gunimihamincr 167 (?riißstiicke aus Silumin 99, J95 Gütegrad, Passung 196
II
Haftfähigkeit. Leim 74
I lalbzeug 188
Halbzeug- und Werksloffl sie 192 Haltbarkeit von leim 81. 13. sS Handlöcher 2j7 Handwerkliche Ausbildung 26 Hanfseele 129, 134
H a rn> lo f f - F o r in a l ci eh y d h a " Leim 78
Härte 7.s s3 lärteraufiiagen 85 llartgewebe H'3 Hartpapier ll Harzgallen 61 Harzgeb.alt .sl
I laubengestell 279
I lautbildinig beim Leim 8 ,
Hautleiin 77
Heftschweißung :-I Heißhärter 78 I leißverle'niting 78 Helling für Flügel 229 Helling für Holzrumpf 263 Helling für Ruder 260 Helling für Stahlrohr rumpf 29.? Hellingbock in Herstellung. Beschläge 148 Herz des Holzes 47 Hickory 48, ~>!>. 58. 60 Hinterkante 222
Hinterkanten, Einleimen 237, 260 Hirnschnitt 42
Hobel I 4
Hobelbank 10
Hobelmaschine 17
Hobeln. Leisten 217
Hobelsäge 11
Höheneinfluß bei Fahrt-
messung 299
Höhenmesser 304
Höhenruderbau 259 llolilkchlnaht 139 Holmbau 210 Holmbeplankung 220 Holmdurchlässe in Rippen 207 Holmfüllklötze 214 218 Holmgurt 68, 210. 211 Holnischablonc 214 Ilolmsteg 211. 211
Holzarten, Eigenschaften 48, 57 1 lolzarlcn, Verwendung 48. 57 Ilolzauswahl 59 Holzfäule 61 Holzhammer 167
I lolzrumpfbau 263 lolzvei giitung 68
1 luiz.zug.slab 2.?, .»u, .11, tu Hydroacetyl-Zellulose 104. 109 Hydronalium 100, 195 Hygroskopisch 39
Hygroskopische Feuchtigkeit 41 Hz-Liste 192
I
Imprägnieren. Bespannung lOS
Imprägnieren. Flügelbespannung 180
Imprägnieren. Ruderbespannung 262
Imprägnierungsmittel 109
Inneiianstrich 110. 182
Instandhaltung, Schweißbrenner 144
Instrumente. Einbau 300. 301,
302, 305, 306, 307, 308
Instrumente, Wartung 308
Instrumentierung 298
ISA-Passungen 197
J
Jahresring 43, 48
Jahresringlage in Querschnitten
63, 65, 66
K
Kadmieren 110
Kalthärter 78, 81, 83
Kalthärter, -weiß 82
Kaltleimprobestab 31
Kaltverleimung 78
Kambiumschicht des Holzes 48
Kapillarität der Holzzellen 41
Karbamidbarz-Leim 78
Kardeei 129
Kaseinleim 77, 87
Kasten für Leim u. Härter 85
Kastenholm 214
Kastenrippe 199
Kauritleim W 78. 80
Kauritleim WHK 75, 78. 80
Kauritleim WHK-Blond 82
Kausche 128, 129
Kerbstelle 213
Kerbwirkung 212
Kernbaum 48
Kernbrett 41, 59
Kernholz 47, 59
Kernrisse 61
Kiefer 48, 49, 55, 56, 57, 59
Klaviersaitendraht 95
Klebelaik 178
Kleben der Bespannung 178
Klemmleim 75, 78, 80, 112
Klotzschablone für Rippen 204
Kniehebelsperre an Bremsklappen
240
Knochenleim 77
Knotenpunkte bei der Stahlrohrbauweise 291
Kohle-Lichtbogenschweißung 146
Kohlenstoffstahl 90, 194
Kolloid-Erhärtung 74, 77
Kolloide Lösungen 74
Kombinierter Fahrtmesser 302
Kompaß, Einbau 304
Kompaß, Kompensierung 305
Konservierung von Holz unter
Beschlägen 161
Konstruktionsgruppe 188
Kontrolle, Holzteile 319
Korrosionsschutz 110, 318
Korrosionsschutz für Elektron 173
Korrosionsschutz für Stahl 173
Kreissägeblatt 17
Kreisschneider 17
Kreuzschlag 97
Kronenmutter 162
Kufenabfederung 270
Kufenbefestigung 269
Kufen-Federweg 272
Kufenverkleidung 270
Kugellager, Einpressen 156
Kugellager, Wartung 319
Kunstharz 102
Kunstharze für Leime 78
Kunstharzlack HO, 184
Kunstharzleime 77
Kunstharzpreßstoff 102
Künstlicher Horizont 306
Kunststoff 102
L
Lade HO
Lackieren 181
Ladeiergerät 182
Ladeierraum 182
Lackpinsel 182
Lackverbrauch 110
Lagerspiel 196
Lagerung, Härter 83
Lagerung, Holz 11
Lagerung, Kaseinleim 87
Lagerung, Kauritleim 81, 82. 83
Lagerwartung 318
Lamelle 68
Larnellieren 68, 219. 221
Lamellierte Rippengurte 209
Landestoß 270
Längsfestigkeit, Holz 36. 38, 53,
55, 56, 57
Längsneigungsmesser 307
Längsschlag 97
Langspleiß 134
Laubholz 36
Laufsitz 196
Lederleim 77
Legierter Stahl 90, 194
Leichtmetall 98, 195
Leichtmetallschweißung 146
Leim 74
Leimangeben 81, 85
Leimaustritt 86
Leimdrude 36, 38, 111, 112, 114
Leimen 111
Leimen, Kunstharzpreßstoffe 126
Leimfestigkeit 75, 76, 86
Leimfläche 84, 88, 112
Leimfuge 79, 80, 84, 112
Leimkamm 81
Leimnest 86
Leimsee 1J6
Leimung Holz auf Stahl 75
Leimung, Zug- und Schubfestigkeit 75. 76
Leimungskontrolle 320
Leimvorschrift, Kaseinleim 87
Leimvorschrift, Kauritleim 82
Leitwerksbau 259
Leitzellen 34
Lichtbogenschweißung 145
Linde 48, 55, 57, 58
fristen 188, 192
Litze 96, 129
Lochschere 166
Luftfahrtbundesamt 186
Luftfeuchtigkeit beim Leimen 86
Lufttrockenes Holz 62
M
Magerungsmittel 80
Mako 106
Mark 47
Markstrahlen 38, 48
Melamin-Formaldehydharz-
Leim 79
Melocol M 79
Membrandose 300, 302, 304
Meßdruck 298
Meßdüse 298
Messen von Leisten 64
Messer 16
Meßgeräte für Holzfeuchtigkeit 46
Messing 102
Messingnägel 120
Metall-Lichtbogenschweißung 145
Mikroskopischer Aufbau, Holz 34
Mischdüse, Schweißbrenner 144
Mischleimungen 86
Mizelle 39
Modellherstellung für Verglasung 284
Montagebolzen 152 Montageleim 78, 79, 80 Musterprüfung 186
N
Nachleimen 320
Nachprüfung 187
Nachziehen von Schrauben und
Rohrnieten 162, 317
Nadelholz 34
Nagelheber 17, 120
Nagelleiste 118, 253
Nagelschablone für Rippen 201
Nagelstreifen 119, 253
Nähen, Bespannungsstoff 176
Nährzellen 34
Nasenklotz bei Rippen 202
Nasenleisten, Einbau 237
Nasenschablone für Rippen 201
Neigungsmesser 307
Neutrale Achse 210
Nichtwasserbeständige Leime 76
Nieten 159
Nieten von Rohrnieten 163
Niethammer 167
Nietung an Führerhauben 285
Nitro-Zellulose 104. 109
Normteilliste 192
Nt-Liste 192
Nußbaum 56
o
Olfreier Lack 182
Ullack 183
Olüberzugslack 110
Oregon Pine 59
Ortszahl 192
Dse am Stahldraht 129
P
P-600 78
Papierzwischenlage 115
Pappel 55, 57, 58
Passbolzen 161
Passungen 196
Passungs-Reibahle 154
PfL 186
Pflanzenleime 77
Phenol-Formaldehydharz-Leim 78
Plexiglas 104
Plexiglasbefestigung 286
Plexi glasverformung 171
Plexi pol 322
Polierpaste 322
Polsterung 278, 287
Polykondensation 77, 81
Polystal-Leim 75, 79
Polyurethanharz-Leim 79
Porenfüller 110, 183
Porosität 36, 44
Praktische Ausbildung 326
Präzisions-Stahlrohr 94
Präzisionswaage 46
Pressal Ka-29 79
Preßdauer beim Leimen 86. 88
Preßdrudc 114
Preßdruck beim Leimen 86, 88
Pressen der Leimung 114
Preßholz 103
Preßsitz 196
Pressung beim Leimen 86, 111
Preßvorrichtung 120
Probenase für Flügelbeplankung 242
I’roberahnien für Bespannung 108
Probesdiweißung 138
Probestab 25, 30, 31, 67
Proportionalitätsgrenze, Holz 54
Prüfstelle für Luftfahrzeuge 186
Prülstempel der PfL 186
Prüfung, Bespannungsstoff 33. 107
Prüfung, Drahtseil 97
Prüfung, Dural 99
Prüfung, Kaltleim 31, 89
Prüfung, Klebelack 33
Prüfung, Schichtholz 73
Prüfung, Sdiweißbarkeit 89, 92, 94
Prüfung, Segelflugzeuge 186
Prüfung, Sperrholz, 30, 70
Prüfung, Spleiße 82
Prüfung, Stahlblech 31, 91
Prüfung. Stahldraht 3.3. 96
Prüfung, Stahlrohr 32, 94
Prüfung, Stammholz 25, 66
Prüfung, Vielschichtsperrholz 73
Prüfvorschrift für Schlepp-kupplung 273
o
Ou eil en 39
Querfestigkeit. Holz 36. 38 , 50. 55
Querkraft 2J1
Querruder ansetzen 238
Querruder-Differenzierung 313
Quersteuerleitungs-Einbau 239
R
Radial 39
Radialschnitt 42
Randbogen 221
Randnaht 1'59
Raspel 16
Rationalisierung 326
Raumeinheitsgewicht 43, 55. 57
Rechnerische Bruchlast bei
Drahtseil 97
Reibahle 153
Reifholzbaum 48
Reifholzkernbauin 48
Reifholzschicht 48
Reinaluminium 98
Reinigung, Flugzeug 322
Reinigung, Leimflache 113
Reinigung, Schweißbrenner 114
Reinigung, Stahlteile 173
Reinigung, Verglasung 322
Reißen des Holzes 40
Reißlänge 38, 53
Reparatur 316
Reparatur, Flügelbeplankung 252
Resorcinharz-Leim 78. 80
Richten, Rumpf roh re 295
Richtscheit 14
Rinde 48
Ringkupplung 273
Ringporig 38
Rippenabrichten 246
Rippenbau 199
Risse im Holz 61
Rohbaumontage 309
Rohbaupriifung 187
Roh miet in Ruderhebel 221
Rohmietlänge 163
Rohrnietung 163
Rohseidebespannung 107
Rohwichte 43
Rostsdrutz 173
Rostschulzlack HO
Rotbuche 48, 55, 57
Rotfäule 62
Ruderhebel 221
Ruderhelling 260
Rumpfbau 263
Rumpfbeplankung 268
Rumpfhelling 263
Rumpfnase aus Aluminium I6S
Rumptnasenbau 227
Rumpfseitenwand-Schablone 289
s
Sadinuminer 1S9
Säge 14
Sammelblaltnummer 191
Sandsack zum Treiben 187
Säubern von Stahlteilen 173
Sauerstoffüberschuß 141
Saugdruck-Fahrtmesser 301
Saugdüse 301
Schablone für Rumpfseitenwand 289
Schablonen zur Verformung glas-
artiger Kunststoffe 172
Schablonenbrett 11
Schäden durch Feuchtigkeit 320
Schäften, Leisten 122, 216
Schäften, Schichtholz 122
Schäften, Sperrholz 124
Schäften, Sperrholzplatten 120
Schäftlänge 122, 124
Schäftunterlage 11. 245
Schamotteplatte 138
Schaulöcher 257
Schichtholz 68. 72
Schlagen von Rohrnieten 163
Schleifen. Bespannung 181
Schleifen, Flügelnase 256
Schleifen, Leisten 64
Schleifen, Werkzeuge 14, 16, 17
Schleifholz zum Abrichten 247
Schleifklotz 65
Schleppkupplung 273
Schleppkupplungs-F.inbau 274
Schlichthammer 167
Schlichtpassung 196
Schlitzkopfschraube 162
Schlosserausbildung 333
Schmierung 318
Schneckengangversdiluß 281
Schneiden, Blech 16b
Schränken von Sägen 14
Schraubensicherung 162
Schraubzwinge 12, 114
Schraubzwingenansetzen 116
Schrumpfung des Leimes 74, 112
Schubkraft 211
Schutzanstrich 182
Schutzstreifen in Führerhauben 287
Schweißbarkeit 89, 92, 94, 194, 195
Schweißbrenner 140, 144
Schweißdraht 140, 147
Schweißen 137
Schweißer, Arbeitsplatz 138
Schweißer, Ausbildung 138
Schweißer, Prüfung 138
Schweißflammen-Einstellung 141, 147
Schweißgeschwindigkeit 140
Schweißt-ihte 139
Schwei'1 robe 92, 137
Schweißpulver 146
Schwei richtung 143
Schweißspannungen 139, 140
Schweißunterlage 138
Schweißverzug 139, 140, 145. 288.
290, 293, 294, 298
Schweißvorrichtung 139
Schweiß-Zugprobe 31, 32
Schwerpunktfesselung 276
Schwinden 39
Schwinden der Bindefestigkeit 80
Schwiudinaß 39
Schwingungsprüfung 323
Segelösen 181
Seidenbatist-Bespannung 107
Seiirollcneinbau 239
SeiLicherung an Rollen 239
Seilstärke 97
Seitenwand-Kupplung 276
Sicherheitskupplung 275
Sicherheitskupplungs-Einbau 276
Sicherung, Drehgelenke 162
Sicherung. Schrauben und Bolzen 162
irherung, Spannschlösser 129
Sicherungsnadel 162
Silironbad 173
Silumin 99, 195
Sitz (Passung) 196
Spachteln 184
Spaltfestigkeit 36. 38, 58, 68, 69
Spanbrecherklappe 14
Spannfähigkeit 106, 109
Spannlack 109, ISO
Spannlack, Verbrauch 105, 108
Spannschloßsicherung 129
Spannturmbau 227
Spantbau 224
Spanteaufstellen 266
Spätholz 34, 36, 38, 43
Sperrholz 68, 69
Sperrholzunterlage 161
Sperrholzzugstab .30
Sperry 306
Spezialisierung 328
Spezifisches Gewicht 43
Spiegel 38
Spiegelgleicher Teil 189
Spiel 196
Spiralbohrer 17
Spirituslack 110, 182
Spleißen 129
Spleißkluppe 1-31
Spleißnadel 130
Spleißverlust 97
Splint 48, 59
Splintbaum 48
Splintbolzen 162
Splintsicherung 162
Spornfederung 270
Spritzen mit Rostschutzlack 173
Spruce 57
Stahl 89, 194
Stahl für Drehteile 95, 194
Stahlblech 89, 194
Stahldraht 95, 194
Stahldrahtöse 128
Stahlrohr 94, 194
Stahlrohrrumpfbau 287
Stahlschweißung 137
Stammquerschnitt, Einteilung 47 Standschwingungsprüfung 322 Stärkeleim 77 Starthaken-Befestigung 273 Statischer Druck 298 Stauchen von Blech 167 Staudruck-Fahrtmesser 298 Staudüse 298 Steckeisen 16 Stegleisten 211, 214
Steifigkeit des Holzes 54
8teig- und Sinkgeschwindigkeitsmessung 302
Steuerleitungs-Einstellung 313
Steuerseil 96
Steuerungseinbau 278
M-Liste 192
Stockfäule 61
Stoffbespannung J76
Stoffstreifen auf der Bespannung ISO
Straken 201
Strakplan 199
Strecken, Blech 171
Streichmaß 17
Streuung der Holzwerte 57
Stückliste 192
Stückprüfung 1S7
Stuinpfnahl 139
Stützzellen 36
Submikroskopischer Aufbau des
Holzes 39
T
Tabellenzeichnung 191
Tangential 39
Tangentialschnitt 42
Tanne 48, 55, 57, 58, 59
Technische Lieferbedingungen 188
l'egofilm 69, 72, 77, 79
Teilfach 330
Temperatur beim Leimen 86, 89
Temperatureinfluß bei Führerhauben 286
Tierisdie Leime 76
Tischbock 10
Tischkreissäge 11, 338
Tischler, Ausbildung 331
Tischlerleim 77
Tisch-Schleifmasdiine 33S
Toleranz 196
Tost-Kupplung 276
Tragendes Gewinde 161
Tragseil 96
Treiben, Aluminium 165
Treiben, Rumpfnase 168
Treibstock 167
Ireihwerkzeuge 165
Trockenrisse 61
Trotkenschrank 46
Trockentemperatur 46
Trockenzeit, Außenlack 183
Trockenzeit, Spannlack ISO
Trocknung, Holz 62
u
Übergeordnete Untergruppe 189, 190
Überlappen, Sperrholz 125
Überlappnaht 139
Überzugslack 183
U-Hohn 214
Ulmiaklammer 13, 118
Ulmia-Kreissäge 11, 338
Unbedenklichkeitserklärung 186
Ungleichmäßiger Wuchs 60
LIntergruppe 189
Untergruppennummer 190
Unterlage zum Leistenhobeln 64, 217
Unterlage zum Schweißen 138
Untermischverfahren 79, 85
V
Variometer 302
Verbindung, Drahtseile 129
Verbindung. Kunstharzpreßstoffe 126
Verbindung, Leisten 122
Verbindung, Sperrholz 124
Verbindung, Stahldrähte 12S
Verbohren, Beschläge 160
Verdünnung, Spannlack 180
Veredeln, Dural 155
Verformung glasartiger Kunststoffe 171
Verformung, Holz 39
Verglasung, Führerhauben 283
Vergüten, Dural 155
Vergütetes Holz 68
Verholzung 47
Verkernung 47
Verkörnen 162
Verleimbarkeit 36, 38
Verleimen von Flügelnasen 253
Verleimungsfestigkeit 36, 38
Verputzen von Rippen 207
Verschluß für Führerhaube 281
Verseilverlust 97
Verspannungsdraht 95
Verstemmen von Kugellagern 157
Vertreiber 183
Verwechslung der Steuerleitungsanschlüsse 314
Verwendung der Holzarten 48.
57
Verzinken 110
Vielschicht-Sperrholz 68, 73
Viskosität 81, 83
Vorbiegen von Leisten 202
Vorrecken von Drahtseil 97
Vorriditung für Flügelbeschläge 151
Vorrichtung für Flügcl-Rumpf-Anschluß 309
Vorrichtung für Rippenbau 201
Vorrichtung zum Schweißen 1.19
Vorrichtungsbrett 11
Vorstreichverfahren 79, 81. 85
Vorwärmung beim Schweißen 146
w
Walzrichtung 165
Warmbehandlung, Dural 155
Wärmeableitung beim Schweißen
140
Warmhärter 78
Warmlcim 77
Warmverleimung 78
Wartung 316
Wartung, Instrumente 308
Wasserbeständige Leime 76
Wasserbeständigkeit von Sperrholz 72
Weichglühen, Aluminiumblech 169
Weichglühen, Dural 155
Weißausfällen ISO
Wendezeiger 305
Werfen des Holzes 40
Werkbank 1(1
Werkstatteinriditung 9
Werkstattraum 9, S6
Werkstoffprüfung im Zerreißbock 25
Werkzeug 12
Werkzeug, Aufbewahrung 12
Wichte 43
Wickelband 177
Wickellitze 134
Wiederholungsteil liste 192
Windhuze aus Aluminium 165 'Windrisse 61
Windschutzscheiben-Befestigung
Winkel 14
Witterungsschutz 182
Wölben glasartiger Kunststoffe 171
Wt-Liste 192
z
Zahnhobel 15
Zangkupplung 276
Zeichnungen 186, 188
Zeidrnungsnummer 191
Zeichnungssystem 18S
Zellen des Holzes 34
Zellgerüst 39
Zelluloid 104
Zelluloidverformung 171
Zellulose 39
Zelluloselack 110, 182
Zellulose-Spannlack 109
Zellwände 39
Zentrurnsbolirer 17
Zerreißbock 19
Zerreißversuch 25, 30, 31, 67
Zerstreutporig 38
Ziehen von Rohrnieten 164
Zirkel 17
Zugfestigkeit, axial 53, 55, 56
Zugfestigkeit, radial 52
Zugfestigkeit, tangential «2
Zugprobe 25 , 30, 31. 67
Zugversuch 25, 30, 31, 67
Zulassung von Segelflugzeugen 186
Zusammenbau 229
Zuschneiden von Brettern und
Leisten 63
Zuwachsschicht des Holzes 48
Zwischengruppe 189
Zwischengruppennummer 190
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EDITION [libri rari j
im Verlag Th. Schäfer
EDITION libri rari
320 Seilen 17.5 x 24 cm mehrfarbiR bedruckter fester Einband
Best.-Nr.
1213
ISBN
3-88746-014-6
Tivolistraße 3
Postfach 54 69
3000 Hannover 1
Telefon (0511)3499-408
Telex 9 22 805
Fritz Spannagel
Das Drechslerwerk (1948)
Das bekannte und seit vielen Jahren vergriffene Standardwerk für Drechsler. Werklehrer, Innenarchitekten und Schreiner und für die vielen I lobby-Drechsler wurde wegen der großen Nachfrage wieder von uns herausgegeben. Dieses Fachbuch und Nachschlagewerk ist trotz der Technisierung und Standardisierung für alle Interessenten ein unentbehrlicher Ratgeber.
Fritz Spannagel
Leichte Holzarbeiten (1947)
Dieses kleine Fachbuch von Fritz Spannagel vermittelt die wichtigsten Kenntnisse der Schreinerei auf handwerklicher Grundlage. Für Hobby- und Jungschreiner ist das Werk durch seine leichtverständlichen Arbeitsanleitungen und die vielen erklärenden Abbildungen besonders geeignet. Ausführlich wird auf Werkzeug, Holzarten und Holzverbindungen eingegangen.
Mit einem Begleittext von Günther 1leine. Aumühle
EDITION libri rari
348 Seiten 22 x 29,7 cm fester Einband
Best.-Nr.
1217
ISBN 3-88746-062-6
Fritz Span nagel
Der Möbelbau (1954)
Spannagels bekanntestes Fachbuch „Der Möbelbau“ ist auch heute noch aktuell und gefragt. Seine Bedeutung für die Praxis ergibt sich aus den vielen Arbeitsanleitungen, den erklärenden Abbildungen, den detaillierten Beschreibungen der Holzverbindungcn und anderer Techniken der handwerklichen IIolz.verarbeit.ung. Das Handbuch richtet sich vor allem an Schreiner (Tischler), aber auch an Architekten, sowie Lehrer und Liebhaber des Holzhandwerks.