Stand: 03.11.2021

Bau von Störklappen

 

Nachdem die Fa. Graupner nicht mehr existent ist, sind die einfachen Störklappen, Best. Nr. 93, nicht mehr zu erhalten und die einfachen Schempp-Hirth-Störklappen derzeit ebenfalls nicht mehr im Handel sind, sondern nur noch die doppelstöckigen mit einer Einbauhöhe von 16 mm, bleibt somit für kleine Modelle nur noch der Selbstbau von Klappen übrig. Dies gilt insbesondere für die RC-Wettbewerbsklasse RES, mit 2 m Spannweite und entsprechend dünnen Profilen bei der, beim Wettbewerb, noch eine genaue Punktlandung gefordert ist. Die Dicke der von mir hier gebauten Störklappen ist 5.5 mm, so dass sie auch bei dünnen Profilen von 8% problemlos eingebaut werden können, wobei diese, für Holzmodelle bereits dünnen Profile dann vermutlich zu Problemen mit der Statik der Hauptholme führen können, da bei 200 mm Profiltiefe, nach Abzug der beiderseitigen Beplankung von jeweils 1,5 mm lediglich noch eine Hauptholmhöhe von 13 mm verbleibt, was einfach für diese Bauweise, bei der Spannweite von 2000 mm, an der absolut untersten Grenze der Bauhöhe ist und ohne Verstärkung mit Kohlerovings, im Wettbewerbseinsatz, nicht machbar wäre, was jedoch nicht den Wettbewerbsbestimmungen entspricht.

Für die Abmessungen der Störklappen gilt die Faustregel, dass diese für Normalmodelle etwa 20 % der Spannweite haben sollten, das heißt, bei 2 m Spannweite etwa 400 mm, also 200 mm pro Flächenhälfte. Bei Wettbewerbsmodellen, bei denen es im Landeanflug auf möglichst großes Sinken ankommt, wie z.b. bei der genannten Klasse RES kann auf 25 % der Spannweite herauf gegangen werden, somit sind 250 mm pro Flächenhälfte angesagt. Die Störklappe lässt sich stufenlos verstellen, so dass jedes gewünschte Sinken, bis zum Maximalwert, gesteuert werden kann.

Die Tiefe der Klappen, in Bezug auf Flächentiefe, nehme ich, bei Wettbewerbsmodellen, mit 10 %, einschließlich Scharnier, an. Dies ist bereits ein sehr großer Wert, da die Klappe eben gebaut ist, das Profil jedoch auf der Oberseite eine Wölbung aufweist und somit eine Störung im Profilverlauf mit sich bringt. Die Störklappe kann jedoch auch nach dem Einbau auf der Oberseite mit Balsaholz aufgefüttert und dann an die Profilstruktur angeschliffen werden, was ich jedoch bisher nicht durchgeführt habe, da ich bei den Holzmodellen Turbulenzprofile verwende, bei denen die geforderte Profilgenauigkeit nicht so hoch sein muss, wie bei Laminarprofilen. Die von mir gebauten Störklappen haben eine Breite von 20 mm. Bei Normalmodellen nehme ich eine Tiefe von 7,5 % an, was bei einer Flächentiefe von 200 mm ein Wert von 15 mm ist. Die einfache Störklappe der Fa. Graupner hatte die Abmessungen 260 x 14 mm und war für Modelle bis 3 m Spannweite vorgesehen.
Die Störklappen sind absolut dicht und bringen somit keinerlei Nachteile durch Druckausgleich von der Unter- zur Oberseite mit sich. Es gibt auch Bauanleitungen in der Literatur, die den Bau von Störklappen beschreiben, die nach oben und unten gleichmäßig ausfahren. Bei diesen wird immer ein Druckausgleich erfolgen, da die Klappen etwas "Luft" zur ordnungsgemäßen Funktion haben müssen. Somit ist in diesem Bereich ein Auftriebsverlust angesagt und zusätzlich ist beim Druckausgleich noch eine Wirbelbildung vorhanden, die den Widerstand des Modelles erhöht.
Ferner ist zu beachten, dass jede eingebaute Störklappe und sei sie noch so genau an die Profilierung angepasst, als Turbulator wirkt mit den entsprechenden Auswirkung auf die Umströmung des Profiles.

Nun zum Bau. Zuerst wird das erforderliche Balsa-Sperrholz hergestellt. Ich wähle hierbei für die Außenseiten 1,5 mm und für den Kern 1,0 mm. Das spezifische Gewicht des Balsaholzes sollte hierbei  jeweils 0,15 betragen, also die 1,5 mm Brettchen, von 1000 x 100 mm, sollten um die 22 Gramm und das 1,0 mm Brettchen 15 Gramm wiegen, was einer mittleren Härte entspricht. Die Brettchen werden nun zu 3 Platten in den gewünschten Abmessungen, unter Beachtung des Faserverlaufes, zusammen gefügt und dann mittels eines Dispersionsleimes, wie Ponal oder UHU-Coll, unter Zuhilfenahme von Zulagen und Zwingen, zu Sperrholz verleimt, so dass ein Sperrholz von 4,0 mm entsteht. Ich klebe die 3 Lagen Balsaholz, nach Auftragen des Leimes, mittels eines Klebefilmes an allen Ecken zusammen um das Verrutschen der einzelnen Lagen beim Pressen, zu vermeiden. Vor dem Einlegen in die Brett-Zulagen nicht die Folie vergessen, sonst klebt alles aneinander. Nach dem Abbinden des Leimes und Entfernen der Zwingen und Zulagen wird das hergestellte Sperrholz noch einige Tage getrocknet, wobei darauf zu achten ist, dass beim Trocknen auf allen Seiten die Luft zirkulieren kann, sonst verzieht es sich und wird krumm. Nach dem Trocknen wird es verschliffen und auf das benötigte Gesamtmaß, mit entsprechender Zugabe, geschnitten. Ich mache immer das Sperrholz gleich für mehrere Störklappen, die ich in Serie herstelle, so dass ich diese später nur in das jeweilige Flugmodell einzubauen brauche. Die Abmessungen der Klappen sind unterschiedlich, je nach den Erfordernissen des Modelles. Anschließend wird das Sperrholz beiderseits mit 40 Gramm Glasseidengewebe verstärkt. Hierzu verdünne ich Epoxidharz mit Methanol und bringe die Matten damit auf, dann lasse ich das Methanol einige Minuten abdampfen und presse anschließend das Ganze, wie bei der Herstellung des Sperrholzes mittels Platten und Zwingen. Hierbei verwende ich jedoch glatte, kunststoffbeschichtete Platten, so dass eine spiegelglatte Oberfläche entsteht. Auch hierbei die Folie gegen Ankleben nicht vergessen, wobei ich hier die Folie straff, mittels Klebefilm, auf der Zulage anklebe, damit beim Pressen mit einer laschen Folie diese sich nicht in Falten legen kann. Nach dem Aushärten des Epoxidharzes können die einzelnen Klappen ausgeschnitten werden, wobei die Fasern der Sperrholzaußenseite immer in Längsrichten der Klappen verläuft. Nach dem Ausschneiden und Verschleifen der Kanten werden diese mit verdünntem Epoxidharz eingestrichen und auf einer Folie liegend ausgehärtet. Anschließend werden die Kanten nochmals verschliffen und wenn nötig abermals mit Epoxidharz gestrichen und nochmals geschliffen. Hierbei muss das in der Mitte des Sperrholzes vorhandene Hirnholz vollständig getränkt sein, da ansonsten der Kleber beim Anleimen der Scharnierröhrchen in das Hirnholz eingesogen wird und die Klebestelle nicht hält.

Bild 1: Die zugeschnittenen Klappen. Die Kanten sind mit Epoxidharz gestrichen.

Als Scharnierröhrchen verwende ich die Aluröhrchen 2,0 /1,6 mm und als Scharnierstab einen Stahldraht von 1,2 mm. Die Aluröhrchen sind sehr einfach abzulängen, wobei diese lediglich unter der Schneide eines Messers gerollt werden müssen. Den von mir verwendeten Stahldraht wähle ich deshalb aus, da dieser noch relativ flexibel ist und auch leicht gebogen werden kann. Die Flexibilität nutze ich aus, da das Scharnier ganz außen, auf der Oberseite des Profiles sitzt und die Anlenkung etwas weiter innen angebracht werden muss und der Draht somit in einer leichten Biegung verläuft. Ferner kann mittels dieses Drahtes die Klappe in einer leichten Spannung gehalten werden, so dass beim Starten mittels Gummi der entstehende Sog die Klappe nicht zum Vibrieren oder sogar öffnen, bringen kann. Das zwischen Röhrchen und Draht vorhandene relativ große Spiel hat bei mir bisher noch keine Nachteile gezeigt.

Nun werden an die Klappen die Scharnierröhrchen, mit Epoxidharz, angeklebt, wobei ich leicht eingedicktes Harz, ansonsten das gleiche Harz wie beim Aufbringen der Glasseide, benutze und mit einem ganz spitzen Hölzchen den Kleber angebe. Der Kleber darf nicht in die Röhrchen gelangen. Die Scharnierröhrchen teile ich bei z.B. 250 mm Klappen wie folgt ein: 2 cm an die Klappe, 8,5 cm an den Rahmen, 4 cm an die Klappe, 8,5 cm an den Rahmen und 2 cm an die Klappe, so dass an der Klappe letztendlich 3 Röhren und am Rahmen 2 Röhrchen angeleimt sind. Das Anleimen erfolgt, wie auf dem Bild gezeigt.


Bild 2: Die Röhrchen werden an die Klappe mit Epoxidharz angeklebt. Die Oberseite der Störklappen liegt auf der Folie auf, so dass die Scharnierröhrchen mit der Oberseite bündig sind.

Alle Röhrchen sind auf den Scharnierdraht aufgefädelt und Kleber wird nur an die Röhrchen, welche an die Klappe kommen, angegeben. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Epoxidharz mit Aerosil etwas eingedickt wird, so dass das Harz in keinem Fall in die Röhrchen einlaufen kann, was die gesamte Arbeit zunichte machen  würde. Nach dem Aushärten werden die beiden anderen Röhrchen an ein Rahmenteil angeklebt, wobei ich als Rahmen Balsaholz in den Maßen 4 x 5 mm verwende, das erste Maß entspricht der Stärke des Balsasperrholzes der Klappe und das 2. Maß die Breite des Rahmens.


Bild 3: Die beiden Röhrchen werden an den Rahmen geklebt.

Im Regelfall muss anschließend der Draht entfernt und die Röhrchen noch nachgeleimt werden, da bei der Prozedur des Anklebens nur eine sehr geringe Menge Kleber aufgebracht werden kann, um ein vollständiges Zusammenkleben aller Teile zu verhindern.


Bild 4: Das Ankleben der Röhrchen an den Rahmen aus einer anderen Sicht.

Beim den weiteren Arbeiten muss darauf geachtet werden, dass die Störklappen jeweils paarweise gebaut werden, also eine rechte und eine linke Störklappe. Die Scharniere werden in Flugrichtung vorne angebracht. Bekanntermaßen sind Störklappen mit den Scharnieren hinten wesentlich wirkungsvoller, da der Widerstand um ein mehrfaches größer ist. Aber bei größerer Geschwindigkeit entstehen beim Herausfahren der Störklappen dann solch hohe Kräfte, dass die Störklappen vollständig zerfetzt werden können, aus diesem Grunde ist die Wirkung der beschriebenen Klappen ausreichend und die Gefahr der Beschädigung besteht nicht. Die nächste Arbeit ist der Zusammenbau von Rahmenteil und Klappe. Hierzu wird an den Scharnierdraht ein C-förmiges Teil gebogen, welches in die Klappe eingefräst und eingeklebt wird, wie auf dem Bild zu sehen ist.

 
Bild 5: Der C-förmig gebogene Scharnierdraht, der in die Klappe eingeklebt wird.

Dieses angebogene Teil ist dann der Mitnehmer der Klappe. Anschließend wird die Klappe mit dem Rahmenteil auf das Baubrett aufgelegt und der Rahmen komplett hergestellt, wobei auf etwas „Luft“ zwischen Klappe und Rahmen geachtet werden muss. Diese „Luft“ wird bei mir mittels 160 gr. Papier eingebaut, welches eine Stärke von 0,3 mm hat. Über den Stahldraht wird ein 30 mm langes Röhrchen geschoben, das am Ende mit einem 1,5 mm starken Brettchen unterlegt wird, damit es auf der Tragfläche unter die Beplankung kommt. Der Stahldraht ist dann leicht gebogen.


Bild 6: Der Rahmen wird zusammengeleimt, die erforderliche "Luft" entsteht durch das Einlegen von Papierstreifen. 

Anschließend wird auf das Ganze ein Deckel, aus 1,5 mm Balsa, aufgeklebt, welcher dann die Störklappe nach innen abschließt, so dass diese dicht ist um hierdurch unnötige Verwirbelungen zu vermeiden. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Fasern des Deckels quer zur Längsrichtung verlaufen. Das Aufkleben des Deckels erfolgt wie auf dem Bild gezeigt, wobei der Rahmen mittels Stecknadeln auf Deckel und Baubrett befestigt wird. Die Klappe wird während der Trocknung des Klebers geöffnet um nicht durch eventuell austretenden Leim festgeklebt zu werden.


Bild 7: Auf der Unterseite wird ein Deckel aufgeleimt.

Nach dem Verschleifen ist dann die Störklappe an sich bereits, bis auf die Anlenkung, fertig. Nun wird der Draht im Winkel von 45 Grad, nach vorne, rechtwinklig abgebogen, wobei zwischen Röhrchen und Biegung der Draht mittels einer konischen Flachzange gehalten wird, so dass etwa 3 mm Abstand zwischen Röhrchen und Abbiegung vorhanden ist.

 
Bild 8: Die Störklappe liegt auf einer Schablone auf, so dass der Scharnierdraht im Winkel von 45 Grad, rechtwinklig gebogen werden kann.

Anschließend wird auch hier ein C-förmiges Teil gebogen, auf das dann ein Mitnehmer aus Platinenmaterial, mittels Epoxidharz, aufgeklebt wird.

 
Bild 9: Die aus Platinenmaterial hergestellten Mitnehmer

Nun ist die Störklappe fertig und kann in das Modell eingebaut werden. Das Gewicht dieser fertigen Klappe beträgt 12 Gramm und liegt somit weit unter dem Gewicht von Kunststoffstörklappen.


Bild 10: So sieht die fertige Störklappe aus.

Die eigentliche Klappengröße ist 260 x 20 mm, einschließlich Scharnier und die Kosten liegen pro Störlappe bei unter 2,- Euro für die Materialien, wobei diese jeweils anteilmäßig berechnet wurden.

Beim Einbau ist darauf zu achten, dass genügend Abstand zwischen Mitnehmer und Hauptholm ist, da der Scharnierdraht durch den Mitnehmer und Servo unter leichte Torsion gesetzt werde soll, damit die Störklappe entsprechend fest anliegt und nicht beim Hochstart, durch den entstehenden Sog, ausklappen kann.


Bild 11: Die Störklappe in eingebautem Zustand.



Bild 12: Die Anlenkung der Störklappe, ohne Beplankung.

Die Servos werden vor dem Beplanken oben bündig mit den Rippen, eingebaut. Die Maße für den späteren Deckel werden vor dem Beplanken ermittelt, so dass nach Beplanken und Belegen mit Glasseide der Deckel entsprechend ausgeschnitten und anschließend die Befestigungen für den Deckel angebracht werden kann, was bei mir mit 4 kleinen Blechschauben geschieht.
Als Servos haben sich bei mir, für die Modelle bis 2,5 m Spannweite, Einfachservos mit einem Stellmoment von etwa 1,5 N/cm und bei Modellen bis ca. 4 m Spannweite, Einfachservos mit einem Stellmoment von etwa 2,0 N/cm, bewährt. Hierbei sind natürlich keine schnellen Hangflugmodelle, da die dort auftretenden Widerstände für diese Störklappen zu hoch sind.