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aktualisiert am: 9.07.2017 

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Allgemeine Überlegungen zum Modellbau

 

Modellbau ist ein kreatives Hobby! Nach Baukasten, Plan oder eigenen Entwürfen ist es eine gute Alternative zu Computerspiele, denn es fördert die eigene Kreativität, fördert die Kenntnisse über und den Umgang mit vielen verschiedenen Materialien und Techniken sowie auch das handwerkliche Geschick. Hierbei muß das Handwerk am Anfang nicht meisterlich sein, denn Übung macht bekanntlich erst den Meister. Natürlich findet man heute auch nützliche Informationen im Netz. - Sieht man sein Werk Stück für Stück wachsen, kann man sich jeden Tag über eine gelungene Arbeit erfreuen, oder wenn es mal nicht gelingt, ist Geduld gefragt, denn so ein Modell ist nicht an einem Tag zu erstellen. Aber am Ende wird das Werk gelingen und dann kommt der große Moment, das Boot wird zur Jungfernfahrt dem nassen Element übergeben. Auch hierbei kann der Adrenalinspiegel ganz schön steigen bei, den in das Modell gesetzte, Erwartungen. Und nach dem gelungenen Start folgen viele erholsame Stunden beim Fahrenlassen des Modells sei es alleine zur Entspannung oder in einem Freundeskreis.

Planung
Eine moderne Yacht bietet sich für den Einstieg in den Schiffsmodellbau an. Diese Boote haben einfache glatte Linien, einen untergehängten Kiel, sie sind deshalb einfacher zu bauen und man kann sich leichter ein Vorbild suchen. Wenn kein Plan zur Verfügung steht, sind für die Konstruktionsgrundlage mindestens die Hauptabmessungen und die Verdrängung erforderlich. Weiterhin sind Fotos von der Seite, von vorn und vom Heck vorteilhaft. Der Hauptspant sollte in der Grundform erkennbar sein. Zudem werden für die Decksgestaltung ausreichend Fotos benötigt. Ein bebilderter Prospekt ist ebenfalls sehr vorteilhaft.
Eine wahre Fundgrube ist immer die Messe “boot” in Düsseldorf. Hier sind die neuesten Konstruktionen der einzelnen Firmen ausgestellt, aber auch restaurierte Oldtimer gibt es zu sehen.
Bei der Planung eines neuen Modells nach Vorbild, sollte man sich immer bewußt sein, das der Wind sich stärker am leichteren Modell auswirkt als bei seinem großen Vorbild. Deshalb ist es ratsam, die Segelfläche um ca. 10 % zu verkleinern und den Kiel mindestens um 10 % zu verlängern. Diese Änderungen fallen optisch kaum auf und tuen der Stabilität des Bootes gut. Eine ausreichende Stabilität wird erreicht bei einem Ballastanteil von 50 % bei Anbringung an dem tiefsten Punkt. Und noch eins: Maßstäbliche Modelle nach Vorbild, segeln genauso gut oder schlecht wie ihre Vorbilder, d. h. sie haben oft die gleichen Eigenschaften.

Maßstab
Modelle ab ca. 1m Länge lassen sich gut realisieren. Besser ist etwas größer, je größer das Modell wird, desto besser werden die Kräfte aus Wind und Wassergegendruck kompensiert. Jedoch sollte auch das Gewicht im Auge behalten werden. Ein Boot von 1m Länge, 30 cm Breite und 5 cm Rumpftiefgang verdrängt ca. 5 - 6 kg. Umgerechnet auf 1,5 m Länge ergibt schon ein Gewicht von ca. 5 x 1,5³ = 16,9 kg. Eine Länge von 1,2 - 1,3 m ist da schon angebrachter, denn das Boot lässt sich noch bequem von einer Person aus dem Wasser heben. Maßstäbe 1:10 bis 1:15 sind ideal, hierbei lassen sich noch alle Details funktionsfähig verwirklichen.

Aufriß - ist kein brauchbarer Plan vorhanden, muß ich selbst zur Tat schreiten.
Hierzu benötige ich mindestens eine stabile Sperrholz- oder Spanplatte, rechtwinklig zugeschnitten mit glatten Kanten, eine Reißschiene, ein langes Linial in Schiffslänge, einen Maßstab, ein Kurvenlinial, Strakleisten 2 x 5 x 1000 und 2 x 10 x 1000 mm, dünne Pinnwandstifte oder kleine Nägel, einen weichen und einen harten Bleistift, Radiergummi, einen Tuschestift, mehrere Bögen Transparentpapier A0, Tesa-Klebeband, einen Dia-Projektor oder einen Kopierer auf dem man beliebige Vergößerungen machen kann. Mit Hilfe des Projektors oder Kopierers kann ich mir dann eine Zeichenvorlage in der gewünschten Größe auf meine Zeichenplatte “zaubern”.                   Konstruktionen am PC liegen mir nicht, ich sehe den Entwurf und das Kurvenspiel lieber in realer Größe zum Modell.
Als erstes zeichne ich mir auf der Rückseite des Papiers sehr sauber die Spanteneinteilung auf, 10 cm Abstand haben sich als ausreichen erwiesen, dann folgt die Wasserlinie und für die Draufsicht die Mittellinie. Dadurch erreiche ich, das beim späteren radieren die Linien erhalten bleiben. Nun drehe ich das Papier um und lege die Wasserlinien übereinander. Ich beginne mit den Umrißlinien der Seitenansicht. Die Wasserlinie dient mir später zum Abgreifen der Maße. Danach lege ich die Draufsicht fest. Zum zeichnen der langen Bögen dienen jeweils die Strakleisten. Anhand der Seitenansicht und der Bug- und Heckfotos versuche ich mir in der Draufsicht den Verlauf der Wasserlinie vorzustellen und zeichne diese ein. Nun kann ich mit dem Entwurf des größten Spants beginnen und danach mit den anderen. Alle Breiten und Höhen messe ich mir aus den vorhandenen Linien heraus. Zur Kontrolle lege ich noch mindestens eine, besser zwei, waagerechte Linie über und unter der Wasserlinie in der Seitenansicht an. Nach mehrfachem, wechselseitigem Vergleichen und neuerlichem Ausstraken erhält man sicherlich einen brauchbaren Spantenriß. Sehr hilfreich ist auch das einzeichnen von Senten, das sind Linien die die Spantenkontur möglichst rechtwinklig schneiden, sie sollen in der Draufsicht harmonisch verlaufen und stellen den Plankenverlauf dar. Den Spantenriß zeichne ich dann mit Tuschestift und Kurvenlinial aus, wobei ich soweit wie möglich immer die gleiche Kurve verwende.
Bei der Entwicklung der Risse ist große Sorgfalt angebracht, denn eine 2 mm starke Beplankung läßt kaum Abweichungen und Ausschleifen zu. Die Spanten selbst lege ich mit 1 cm Breite fest. Die Kielleiste teile ich in Bug-, Mittel- und Heckteil. Den mittleren Teil plane ich doppelt mit 1 cm Abstand und ca. 4 cm hoch. Der Zwischenraum dient zur späteren Aufnahme der Kielbolzenrohre. Bug- und Heckteil werde 2 cm hoch. An den Spantenlinien zeichne ich 1 cm tiefe und 4 mm breite Schlitze zur Aufnahme der Spanten. Für den mittleren Teil konstruiere ich noch eine Deckplatte mit seitlichen Streben zu den Spanten. Diese Deckplatte dient der allgemeine Verstärkung der Bodengruppe und zur späteren Lagerung der Kielbolzen, der Winden und Servos. Der Aufriß der Deckslinie dient auch gleichzeitig zur Anfertigung eines ca. 1-2 cm breiten Balkwegers in einem Stück. An diesem lassen sich die Spanten gut ausrichten und fixieren.
Sollte der Rumpfauriß und der Bau gut gelingen, ist der nächste Entwurf evtl. ein S-Spant für einen Oldteimer mit Langkiel.

Rumpfbau in Holz
Moderne Segelschiffe und besonders Rennyachten sind relativ einfach gebaut und nur mit dem zweckmäßigen Zubehör versehen. Die Rümpfe haben meist auch keinen Decksprung.
Dies kommt uns Modellbauern beim Bau eines verzugsfreien Rumpfes sehr entgegen. Für Fahrtenyachten werden flache Radialspanten mit breit auslaufendem Heck bevorzugt. Bei Rennyachten hat der Trapezspant Vorrang, da dieser mehr Höhe laufen soll.
Meine Hauptwerkzeuge sind immer noch Laubsäge, Feile, Schmirgelpapier, ein scharfes Messer, Ständerbohrmaschine und eine einfache Stichsäge mit vergrößertem Arbeitstisch und schmaler geschliffenem Kurvensägeblatt. Die Stichsäge spanne ich umgekehrt in den Schraubstock und erledige damit alle groben Sägearbeiten.
Den Bau beginne ich ganz allgemein mit einer kleinen Bauhelling. Diese besteht aus einer verzugsfreien Grundplatte. Auf die Grundplatte zeichne ich die Mittellinie, den Schiffsumriss und die Spanteneinteilung.
Dann säge ich die Balkwegerleisten und Spanten in ca. 1 cm Breite aus, und die eventuell vorgesehene Kielleiste. Für die Grundkonstruktionen verwende ich je nach Schiffsgröße oder Verdrängung 2 bis 4 mm starkes Birkensperrholz. Die Balkweger stecke ich mit Stiften über die Umrisslinien auf. Sie stellen die Verbindung zwischen Bordwand und Deck her und dienen als Eckenverstärkung. Günstig ist es, wenn der Balkweger ca. 3 mm unterlegt wird, damit später das Deck innerhalb der Beplankung liegt. Hierbei darf die Unterlage nach außen nicht überstehen. Dann stelle ich die Spanten auf und richte diese mit Hilfe der Kielleiste senkrecht aus. Die Schlitze in der Kielleiste sollten so eng bemessen sein, dass die Spanten sich leicht verklemmen. Ist alles gut angepasst, ausgerichtet und festgesteckt, werden die Teile miteinander verleimt.
Nach der Trocknung werden die Spanten nochmals ausgestrakt. Unstimmigkeiten kann man durch Nachfeilen oder Aufflicken beseitigen, hierbei ist Sorgfalt angesagt, denn Beulen oder Dellen können bei einer 2 mm starken Holzbeplankung kaum noch ausgeschliffen werden.
Die Bugspitze kann eine Querverbreiterung erhalten. später wird diese dann mit Vollholz in Plankenqualität aufgefüttert.
Nun kann mit dem Beplanken begonnen werden. Zuerst wird die unterste Leiste bis auf die Grundplatte durchgehend angebracht. Der spätere Überstand nimmt das Deck auf. Auf die Spanten trage ich nur wenig Leim auf und verklebe die Beplankungsleisten nicht untereinander. Um Nagellöcher zu vermeiden, befestige ich die Planken möglichst nur mit Klammern.
Beim Anbringen der Planken. sind diese immer fest aneinander zu pressen, damit keine Fugen entstehen. Ich verwende zur Beplankung meistens Leisten 2 x 10 mm, hiervon lassen sich je nach Schiffsgröße und -form 3 bis 4 Stück in voller Breite anbringen, ohne dass diese sich stark verwinden.
Wichtig: Planken immer gleichzeitig auf beiden Rumpfseiten anbringen, um Verzug zu vermeiden!
Kommt man mit der Beplankung in die stärker gekrümmten Bereiche des Rumpfes, müssen die Planken angepasst werden. Hierzu klammere ich die Leisten an der größten Breite rechtwinklig zu den Spanten an. Nun biege ich die Leisten ebenso. über die Wölbung, klammere sie an und zeichne von innen die Kontur der letzten Planke mit Bleistift nach. Die neue Leiste schneide ich dann mit einem scharfen Messer zu und passe sie durch Nachschleifen sauber ein. Je nach dem wird nach gleichem Verfahren die Leiste vom und achtern verlängert. Hierdurch entsteht eine Verzahnung mit der Optik von durchlaufenden Planken. So wird weiter verfahren bis der Rumpf geschlossen ist.
Die Spantenbauweise macht meines Erachtens nicht so viel Arbeit wie oft angenommen wird, und es ist schön wenn man den Rumpf Stück für Stück wachsen sieht. Für die reine Holzarbeit meines 1m Bootes habe ich 1 Wochenende gebraucht.
Soll der Rumpf später farbig gestaltet werden, braucht man nicht so sorgfältig zu arbeiten. Alle Spalten werden dann mit dem später aufzubringenden Glasgewebe geschlossen.
Wenn man eine Naturholz-Sichtbeplankung wünscht, muss man natürlich wesentlich sorgfältiger arbeiten, da man dann ja Ungenauigkeiten nicht mehr mit Spachtel und Farbe kaschieren kann. Für diese Art der Beplankung habe ich meistens Mahagonileisten verwendet, denn auch moderne Segler werden heute noch formverleimt aus Mahagoni gebaut und nicht nur aus GFK.
Im Großschiffsbau hat sich das Sandwichverfahren bewährt, hierbei bestehen die Rümpfe aus mehreren Lagen Glas- oder Kohlegewebe mit einem Kern aus Balsaholz, Hartschaum oder sogar nur aus bienenwabenförmig verleimtem Hartpapier (sog. Honeycombs).
Diese Bautechnik wurde schon 1987 bei den deutschen Admirals Cuppern angewandt. Mit dieser Bauweise lassen sich sehr leichte aber dennoch formstabile Rümpfe herstellen. Bei meinem Modell des Eintonners CONTAINER hat sich der Balsakern aber nur bedingt bewährt: Da die Außenhaut nur aus einer Lage dünnen Glasgewebe besteht, drückt sich der Kern bei Stoßbelastung leicht ein. Deshalb verwende ich für lackierte Rümpfe nur noch Abachileisten, diese haben als Kern eine höhere Festigkeit als Balsaholz und sind noch relativ preiswert.
Ist der Rumpf fertig beplankt kann er vorsichtig mit einem Spachtel abgehoben werden. Dann klebe ich ihn von außen mit Klebestreifen (Verpackungsband)ab, dies verhindert das Ausdringen von Harz durch evt. vorhandene Ritze und die damit verbundene Benetzung der Außenhaut. Anschließend schneide ich Glasgewebestreifen in der Breite der Spantenabstände und lege diese in den Rumpf ein.
Bei der Verarbeitung von Kunstharzen sollten die Anwendungshinweise der Hersteller genau beachtet werden, insbesondere ist das Mischungsverhältnis genau einzuhalten und die Mischung sehr gut zu durchrühren. Außerdem Schutzhandschuhe nicht vergessen und nur in gut durchlüfteten Räumen oder im Freien arbeiten!
Nun streiche ich mit einem Pinsel das Harz auf das Glasgewebe und drücke dieses dabei an. Nach 24 Stunden ist das Harz normalerweise ausgehärtet. Danach wird mit Schleifpapier und Schleifklotz immer in Längsrichtung ohne Druck (damit keine Sicken an den Spanten entstehen) so lange geschliffen, bis alles schön glatt und gerade bzw. gerundet ist. Evt. Harzstellen ist besondere Beachtung zu schenken, denn wo das Holz frei liegt, schleift sich dieses schneller weg. Am Schluss sollte eine einwandfreie Holzoberfläche stehen. Vor der Weiterarbeit ist es dann sinnvoll, den Rumpf mit Klarlack oder einer Grundierung zu schützen, je nachdem, ob der Rümpft später in Natur verbleiben oder farblich behandelt werden soll.
Bei meinen letzten Booten habe ich die Rumpfschale mit dem kompletten fertigen Anstrich versehen um ein evt. Verschmutzen des Holzes bei der Anfertigung des Decks zu vermeiden.

Kiel und Ruder - baut man ein Oldy mit Langkiel ergibt sich der Kiel meist einfach durch die Verlängerung der Spantenform. Bei einem moderneren Boot mit “Schwertkiel” und Ballastbombe erfordert dies mehr Arbeit. Im Rumpf selbst müssen entsprechende Verstärkungen oder eine Schwerttasche für eine abnehmbares Schwert geschaffen werden. Das Schwert selbst kann aus mehreren Lagen Sperrholz geschliffen sein. Hierbei ist es vorteilhaft die mittlere Lage zu unterteilen und dazwischen direkt eine Gewindestange oder zusätzliche Verstärkungen mit ein zu kleben. Um mir viel Schleifarbeit zu ersparen, habe ein Schwert und Ruder folgendermaßen angefertigt. Zwei dünne Sperrholzteile wurden direkt über die Gewindestange bzw. Ruderachse an den Kanten zusammen geklebt. Der Hohlraum dann mit Harz ausgegossen und anschließend die entsprechenden Formen ausgesägt, wobei dann das vordere Drittel die entsprechende Rundung erhielt.

Das Deck
Bei Holzbooten wurde die Verbindung der Seitenwand zum Deck durch das sog. Dollbord oder Balkweger hergestellt. Auf diesem liegen die Decksbalken auf. Die Decksbalken verbinden und versteifen quer über die Rumpfbreite den oberen Bootsrand und tragen das eigentliche Deck. Die Decksbalken sind in der Regel nach oben konvex gebogen, damit überkommendes Wasser besser ablaufen kann. Diese Deckswölbung nennt man auch Balkenbucht.         Mit dem äußeren, breiteren Leibholz, auch Schandeckel genannt, wurde der Seitenrand abgedeckt. Um einen guten Längsverband zu erzielen, führte man die Stöße in Form von Hakenlaschen aus. Die Decksplanken wurden entweder parallel zur Schiffsmitte oder parallel zum Schandeckel verlegt. Die Enden der Planken ließ man dann stufenförmig in den Schandeckel oder in die Fischung der sog. Königsplanke ein. (Die Königsplanke ist die mittig, längs über das Deck laufende Planke.) Ein großes Problem war (und ist) natürlich immer die Dichtigkeit des Decks. Hierzu wurden die Kanten der Decksplanken mit Nuten versehen oder die Seiten schräg gehobelt. Diese Spalten wurden dann mit Werg (Baumwolle) karfaltert und mit Marineleim ausgegossen. Die Decksplanken bestanden je nach Bootsart aus Kiefer, Eiche oder Teak. Die Königsplanke und Laibhölzer wurden meist aus einer anderen Holzart gefertigt.
Bei meinen Modellen habe ich das Problem der Dichtigkeit einfach mit einer durchgehenden dünnen Sperrholzplatte als Decksunterbau gelöst. Auf diese werden dann die Decksleisten einfach aufgeklebt. Die Kalfaterung kann man je nach Maßstab des Modells auf verschiedene Arten darstellen. Am einfachsten ist es, wenn man die hohen Kanten der Planken vor dem Verleimen mit einem Filzstift schwärzt, dann erscheint nach dem Verlegen der Planken eine sichtbare schwarze Fuge. - Eine andere Methode besteht darin, dass man zwischen die Planken jeweils einen schmalen Streifen schwarzer Pappe ein legt. Man kann die Pappe auch schon vorher auf die Leisten kleben. Hierzu spannt man mehrere Leisten in einem Paket flach zusammen und klebt dann auf die Seitenkanten einen Streifen Pappe. Nach dem trocknen des Leims werden die Leisten dann mit einer Rasierklinge auseinander geschnitten und können nun auf das Deck geklebt werden. - Bei der von mir mehrfach angewandten Methode habe ich die Leisten mit Pinnwandstiften angesteckt, aber nicht durch die Leisten, sondern jeweils neben den Leisten, wobei die Stifte gleichzeitig als Abstandshalter für die nächste Planke dienten. In diese Fuge habe ich nun schwarzes Häkelgarn eingelegt. Die Fugen wurden dann später beim Anstrich mit Lack aufgefüllt. Diese Machart, meine ich, ist vorteilhafter wie das Ausfüllen der Fugen mit Sikaflex oder anderen schwarzen Massen.       Und für ganz Mutige: Bei meiner PiPi besteht das Deck nur aus 1,5 mm starken Leisten, gerade verlegt, ohne Unterdeck, gedichtet nur mit dem Lackanstrich, hält immer noch dicht, auch nach über 30 Jahren!
Moderne Regattayachten haben zur Gewichtsersparnis möglichst ein glattes Deck ohne Stolperkanten mit runden Übergängen zur Plicht. Als Schutz vor dem Ausgleiten ist dann ein Antirutsch-Belag oder -Anstrich auf dem Deck vorhanden. Außerdem gibt es an kritischen  Stellen noch Erhöhungen, damit die Füße der Segler auch dann noch einen Halt finden, wenn das Schiff ,,Lage schiebt”. Das Deck selbst besteht bei diesen Originalen aus Sperrholz oder GFK-Laminaten.
Aber auch auf einer modernen Fahrtenyacht kann ein Stabdeck eine Augenweide sein. Hier werden die Stäbe (Decksplanken) dann einfach auf das darunter liegende GfK-Deck aufgeklebt.
Bei meinen Modellen habe ich immer einen möglichst großen Kontrast zwischen den verschiedenen Hölzern gewählt. So bestehen die Leibhölzer und die Wände für Plicht und Aufbauten meist aus Mahagoni, während die Decksplanken aus hellerem Holz wie Kiefer oder Abachi gefertigt sind. Aber ich habe auch schon Decks mit Teak belegt. Hierzu habe ich mir Leisten aus Furnieren geschnitten. Je nach Art des Holzes hat man hierbei aber einen größeren Verschnitt, da Teakholz große, lange, ölgefüllte Poren hat. Beim Sägen fallen daher Kanten oft einfach ab. Eine Alternative zu Teakholz ist das leichter erhältliche Nussbaumholz, dieses kommt dem Teakholz in der Farbe am nächsten und es gibt viele verschiedene Abmessungen im Fachhandel.
Früher mussten die Decksplanken auf die Decksbalken genagelt oder geschraubt werden. Ein Problem waren hierbei die Eisennägel. denn diese rosteten sehr schnell und verunstalteten auch damit das Deck. Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden die Nägel in den Planken versenkt und diese Senklöcher dann mit Holzstopfen aufgefüllt und glattgehobelt.
Bei einem Modellnachbau halte ich die Andeutung dieser Holzstopfen eigentlich für übertrieben, denn meiner Meinung nach sollte man die Nägel ja gar nicht sehen, zumindest nicht auf Yachten der feineren Art, daher verwendete man für die Stopfen auch das gleiche Holz wie für die Planken und die Maserung der Stopfen wurde in die selbe Richtung wie die der Planken gedreht. Aber natürlich gibt es Modellbau-Enthusiasten, denen auch diese Arbeit nicht zu viel ist oder die sogar die Stopfen in etwas dunklerem Holz fertigen, damit sie sich vom übrigen Deck abheben. Bei Oldteimermodellen kann diese Arbeit natürlich auch das Modell wertvoller machen. Auf modernen Yachten werden heute die Planken nur verleimt, so das das Vernageln generell entfällt:

Aufbauten
Die Aufbauten gestalte ich auf meinen Modellen immer so, dass die Seitenwände fest mit dem Deck verbunden sind und nur die Dächer oder Lukendeckel abnehmbar sind. Die Seitenwände der Aufbauten fungieren so als überdimensionaler Süllrand, somit benötigen die Dächer bzw. Deckel dann keine besondere Dichtung mehr. Bisher hat sich das als ausreichend erwiesen, denn bei mir ist noch nie Wasser ins Modellinnere gedrungen.

Beschlagteile
Auf meinen Booten habe ich hauptsächlich nur die Beschlagteile angebracht, die für das Rigg und die Segelbetätigung nötig waren. Zusätzliche Teile sind oft hinderlich und werden beim Transport leicht beschädigt, deshalb habe ich nach entsprechender Erfahrung nachträglich auf meinen Booten z.B. auf eine Reling verzichtet. Diese wird meistens auch nur auf Hochseeyachten angebracht. Aber auch auf Oldtimer ist sie nicht immer zu finden. Dennoch bei meiner DREAM wollte ich mal möglichst alles wie auf dem Vorbild nachbauen. So befinden sich auf Deck: Bugankerbeschlag mit Pflugscharanker, Decksdurchbruch für Ankerkette der Unterflurankerwinde, vorn und achtern je 2 Festmacherklampen, Festmacher-Leinenrolle, Pfänder vorn und hinten, Decksvorluk, Verschlüsse für Frischwasser, Abwasser und Tankdeckel, Decksaugen für Stag und Wanten, Gleitschienen für Genua- und Travellerrutscher, dazugehörige Rutscher, Umlenkrollen für die Rutscher, Curryklemmen zum Halten der Einstellleine, Lagerböcke für Genuabaum, Genuabaum, 6 Fallenblöcke beim Mast, 2 3-fach Umlenkrollen, 2 4-fach Hebelklemmen, 2 Winschen 16 mm, 2 Winschen 20 mm, Umlenkblöcke für Genuaschot, Steuerstand mit Kompas, Bilgenpumpe, Schalttafel für Innenbordmotor mit Gashebel, Rettungskragen mit Seilrolle, Fahnenhalterung mit Fahne, Badeleiter, Positionslaterne am Bug und Heck. Der Mast wird gehalten mit Ober- und Unterwanten, 2 Salingpaaren, Topbeschlag mit Antenne, Windmesser, Windanzeiger und Achterstagaufhängung, im Top 3 Mastrollen im Mast, die Fallen laufen durch den Mast, am unteren Mastteil gibs eine Schiene für den Genuabaum mit Spannrolle und Rutscher, Baum- und Niederholerbeschlag, Teleskopniederholer, am Baum noch Schotblöcke und Umlenkrollen für die Unterliekstreckung, Auf dem Kajütdach noch beidseitig einen Handlauf. Die Anfertigung der Beschläge geschieht bei mir noch in reiner Handarbeit mit einfachen Werkzeugen wie z.B. Laubsäge, Blechschere, Feilensatz, Schmirgelleinen, Bohrmaschine und Löteinrichtung bestehend aus Lötkolben und Gasflamme, sowie die nötigen Lote und Flußmittel. Beschläge auf Oldtimer oder auch moderne Yachten, die aus Holz sind, werden selbstverständlich auch aus Holz angefertigt, d.h. auch andere Teile die keiner großen Belastung ausgesetzt sind und deren Anfertigung aus Holz möglich ist, habe ich aus meist mehrschichtigem Holz angefertigt. Metallbeschläge habe ich fast immer nur aus 0,5 mm MS-Blech angefertigt. Bei der Verbindung einzelner Blechteile duch Löten, ist auf einwandfreie saubere Oberfläche der Verbindungsstellen zu achten um eine haltbare Weich - oder Hartlötung herzustellen. Um ein Verrutschen der Verbindungsteile zu verhindern, habe ich diese mit einem Bindedraht fixiert.

Riggbeispiel für ein einfaches leichtes Boot wie meine Kolibri
Als Mast verwendete ich ein 10 mm CFK-Rohr. Im Top befindet sich die Achterstagaufhängung. Diese besteht aus einem 2 mm Stahldraht der in einer Bohrung im Mast sitzt und verklebt ist. Zur besseren Optik ist ein 0,5 mm Alu-Blech darübergebogen, das sich auch am Mast abstützt. Zur Aufnahme des Achterstags befindet sich am Ende eine Bohrung. Ebenfalls ist in Mastnähe eine Bohrung zur Anbringung eines Blocks zur Aufnahme des Großfalls. Ca. 20 cm tiefer im Mast ist eine Querbohrung 1,2 mm, hier ist das Wantenseil durchgeführt und verklebt. Kurz darunter sind vorn zwei 1 mm Borungen in denen eine Drahtöse geklebt ist. Daran sind das Vorstag und ein Block für das Fockfall befestigt. In Mastmitte ist eine 2 mm Bohrung für die Saling. Diese besteht aus einem 2 mm Stahldraht und 2 flachgedrückte Alu-Röhrchen (4 x 0,4 mm). Weiter unten befindet sich der Lümmelbeschlag. Dieser besteht aus zwei Augbolzen 2 mm die mit dem Mast verklebt sind. Ein weiterer Augbolzen ist in diesen gelagert und an dem Auge das Segel befestigt. Ein u-förmig gebogenes MS-Blechteil mit einem 3 x 0,4 mm MS-Rohr bildet mit den übrigen Teilen ein Kardangelenk, so das sich der Großbaum in alle Richtungen bewegen kann. Der Großbaum besteht aus 2 Vierkantleisten 4 mm und seitlichen Abdeckungen aus 1 mm Sperrholz. Vorn ist ein 4 x 0,4 mm MS-Rohr eingeklebt und in diesem ist ein 3 mm Augbolzen gelagert, der die Verbindung zum Mast durch den Kardankörper herstellt. Durch die drehbare Lagerung des Baums wird der Lümmelbeschlag nicht auf Torsion beansprucht, die durch die Einwirkung der Großschot und Segelanbindung entsteht. Am hinteren Ende des Baumes befindet dich eine Drahtöse, in der, der Unterliekstrecker umgelenkt wird. Unter dem Baum ist in einer Öse ein Block für die Großschot angebracht. Unterliekstrecker und Großschot werden jeweils an einer Klampe belegt, dadurch können beide stufenlos eingestellt werden. Auf einen Niederholer wurde vorläufig verzichtet, weil es auf „Oldtimer“ diese Vorrichtung früher noch nicht gab. Der Baum steigt bei loser Schot dadurch stärker an, aber die größere Bauchbildung lässt auch den Wind leichter vorbeigleiten, was der Stabilität des Bootes zu Gute kommt.
Am Mast über dem Lümmelbeschlag befinden sich noch auf jeder Seite eine Klampe zum Belegen des Vor-und Großfalls.

Die Segel, der „Motor“ des Bootes, ist aus 65 g/m² Spinnakertuch über die Schablone nach F.K. Ries aus mehreren Bahnen mit 6 mm breitem doppelseitigem Klebeband zusammen geklebt. In Der Vorliektasche des Großsegels befindet sich ein 0,6 mm dünner Stahldraht. An diesem ist das Segel mit dünnem Band leicht beweglich an den Mast gebunden (im Segel sind hierzu mit 10 cm Abstand kleine Ausrundungen in der vorderen Kante der Liektautasche geschnitten). In der Liektautasche der Fock ist das Vorstag durchgeführt. Die notwendige Spannung der Segel wird durch die einzelnen Fallen reguliert.
Herstellung profilierter Segel:
Damit der Wind an den Segeln wirksamer wird, erhalten die Segel einen Bauch oder Profil. Dieses Profil soll im ersten Drittel am tiefsten sein. Günstig ist es wenn das Profil wie bei unserem Boot verstellbar ist, denn bei wenig Wind und Vorwindkursen sollte das Profil tiefer und bei viel Wind und Amwindkursen flacher sein. Bei Amwindkurse treten auch ärodinamische Kräfte auf, die dem Segel Auftrieb geben wie bei einer Flugzeugtragfläche, die das Schiff in unserem Fall nach vorne schiebt oder zieht und dadurch ist es erst möglich gegen den Wind zu kreuzen. Um nun solch ein profiliertes Segel herstellen zu können bedarf es eines wichtigen Hilfsmittels, eine Schablone z.B. nach F.K. Ries (wie in dem Beiblatt gezeichnet). Das nützliche Heft über M-Bootbau von F.K. Ries ist beim Neckar-Verlag erhältlich.
Verfahrensweise:
Segel auf Papier aufzeichnen, aufteilen in 4 oder 5 gleichmäßigen waagerecht- oder lotrecht zum Achterliek verlaufenden Bahnen; 1/3 Markierung am Unterliek zum Vorliek kennzeichnen; Markierung mit Kopf verbinden und an den Bahnenteilungen anzeichnen; Bahneneinteilung auf Tuch übertragen; 1/3 Markierung; Zuschlag für Klebeüberlappung und Vorliektasche beachten; 1. Bahn über Wölbungsschablone ausrichten und feststecken; 1/3 Markierung auf dem höchsten Punkt der Wölbungsschablone; doppelseitiges Klebeband genau über der Teilungsmitte aufkleben; 2. Bahn darüberlegen, ausrichten, feststecken, Schutzpapier von Klebeband ziehen; Bahn vorsichtig antupfen, dann feststreichen; Verfahren fortsetzen; Segel mit Vorliekmarkierungspunkte ca. 0,5 cm über Tischkante oder Leiste feststecken; Schothorn an verstellbarer Auflage feststecken; Segelprofil durch verstellen der Spannungen ausrichten; Profil muß frei hängen; mit langem Lineal Vorliekpunkte verbinden; Strich = Knickkante für Liektasche; mit 6 mm Abstand von der Knickkante doppelseitiges Klebeband aufkleben; Liektasche umknicken; Schutzpapier abziehen und vorsichtig die Liektasche ankleben und vernähen; Eckenverstärkungen aufkleben oder nähen; Achterliek mit scharfem Lötkolben heiß abschneiden; Liektau einziehen; Segelösen einbringen, Randabstand ca. 5 mm; Segellatten an den Bahnenteilungen aufkleben; Verstärkungen an den Bahnenteilungen aufkleben; Segelprofil prüfen und anschlagen.(Um ein besseres Nähergebnis zu erzielen, Nadel öfter mit Pril abreiben.) Gutes Gelingen und viel Spaß mit dem Boot !

Stabilitätsberechnungen – alles nur graue Theorie ?
Kritisch betrachtet: Wer kennt die genauen Größen ? Winddruck auf eine ebene Fläche bei Windstärke 4 = 19 bis 39 N/m² ??? (laut meiner Tabelle) Winddruck auf Rigg und Überwasserschiff ? Wirklicher Winddruck auf profilierte und schräg stehende Segel ? Auswirkung des Lateralwiderstands ? Wellenwiderstand ? Dynamischer Auftrieb ? Druck- und Saugwirkung (Wellental) bei schneller Fahrt ? Berechnungen können daher nur Überschlagrechnungen am Beispiel eines stillstehendes Schiffes, platten Segeln und glatter Wasserfläche sein. Aus meiner Erfahrung kann ich nur sagen, baut man ein konkretes Vorbild nach und hat alle technische Daten, sollte man auch alle Abmessungen und Verdrängung maßstabsgetreu beibehalten, geringere Rumpfgewichte sind möglichst zu erreichen um den Ballastanteil zu erhöhen, und mit 50 % Ballastgewicht, ist dann das Boot auch kentersicher. Wird der Ballast unter dem eigentlichen Kiel strömungsgünstig angebracht, erreicht man sicherlich auch eine ausreichende Stabilität und das Modell segelt so “schlecht” wie das Original! Wer unsicher ist, kann den Kiel um 20 % verlängern, oder das Ballastgewichtsverhältnis erhöhen. Aber bedenke – bei Sturm reffen die auch die Vorbilder! Dennoch – eine Kontrollrechnung kann man ja mal machen. Das wahre Ergebnis zeigt dann doch erst der praktische Versuch !

Berechnungen
Da ich fast nur Segelschiffe nach Vorbildern gebaut habe, kamen Berechnungen für mich kaum in Frage. Einmal habe ich so viele Schiffe gebaut, dass ich oft nur nach Augenmaß gearbeitet habe. Bei Modellen nach Vorbildern waren mir mindestens immer die technischen Daten bekannt und ich habe versucht diese einzuhalten. Meine hauptsächlichsten Änderungen betrafen eine geringfügige Segelverkleinerung (Abflachung der Achterlieksrundung) und eine geringe Kielverlängerung. Damit bin ich immer gut gefahren. Das beste Beispiel hierzu ist meine DREAM 43. An dieser wurde nur der Kiel um 2 bis 3 cm verlängert. Alle anderen Abmessungen entsprechen maßstäblich dem Original.
Bei der Entwicklung eines bestimmten Schiffstyps geht es aber nicht immer ohne rechnen. Dennoch auch wenn die Rechnung noch so ausgefeint ist, alle errechneten Werte können nur angenäherte Werte sein, da die Praxis erst die wirklichen Ergebnisse zeigt.
Vorgaben: Rumpflänge: max. 100 cm; Rumpftiefe: max. 4 cm; Verdrängung: min. 4 kg – aber möglichst auch nicht mehr um ein möglichst schnelles Boot zu erhalten.

Berechnung der Verdrängung
Wird die Konstruktion mit Hilfe eines Computers erstellt, rechnet dieser uns ganz problemlos das Volumen aus. Konstruiert man selbst am Zeichenbrett, so wie ich es immer getan habe, kann man eine Rechnung kaum umgehen. Aber ganz genau wird es auch nicht, jedoch ist die beschriebene Methode ausreichend.
Nach dem Entwurf der Spanten werden diese im Bereich des Unterwasserschiffes in zentimetergroße Kästchen aufgeteilt. Dann zählt man in jedem Spantenriss zur Hälfte die Kästchen aus, um ungefähr den Flächeninhalt zu ermitteln. Dann zählt man die Kästchen der jeweils aneinanderliegenden halben Spanten zusammen und erhält somit einen Flächendurchschnittswert für den Raum zwischen diesen beiden Spanten. Dieser Flächenwert wird dann mit dem jeweiligen Spantenabstand multipliziert und man erhält das Volumen. So verfährt man mit jedem Spantenzwischenraum. Am Ende werden die einzelnen Volumenteilbeträge addiert um das Gesamtvolumen zu erhalten. Hierbei ist immer mit den selben Einheiten zu rechnen um Fehler zu vermeiden. Ist das gewünschte Ergebnis nicht erreicht worden, muss der Spantenriss entsprechend vergrößert oder verkleinert werden. Hierzu ist dann leider nochmals eine komplette Korrektur des Aufrisses erforderlich. Gleichzeitig kann auch durch entsprechende Aufteilung der Verdrängungsschwerpunkt festgelegt werden. Günstig ist es, wenn bei dieser Bootsgröße der Verdrängungsschwerpunkt in der Schiffsmitte liegt. Es sollte dann der Kielschwerpunkt auch in diesem Bereich liegen - eventuell ein wenig dahinter. So wird die einwirkende Kraft des Mastes, der vor dem Kiel steht, etwas ausgeglichen. Der fertige Rumpf sollte im Wasser entsprechend belastet werden und der Verdrängungsschwerpunkt auf diese Weise kontrolliert werden.
Ist die Rumpfschale fertig erstellt können die praktischen Versuche erfolgen. Als erstes kann die tatsächliche Verdrängung durch Zuladung von Gewichten ermittelt werden. Danach erforsche ich den Lateralschwerpunkt. Hierzu belade ich die Rumpfschale incl. fertigem Ballastkiel ohne (mit oder ohne Ruder ist hierbei noch in Frage gestellt; mit Ruder wandert der Lateralschwerpunkt jedenfalls weiter nach achtern), bis der Rumpf bis zur KWL (Konstruktionswasserlinie) eintaucht. Dann schiebe ich ihn mit einem Finger seitlich quer durch das Wasser. Hierbei sollte es sich natürlich um ein größeres Gewässer handeln als die Badewanne. Der Punkt, an dem sich der Rumpf einwandfrei quer durch das Wasser schieben lässt, ohne dass er sich verdreht, ist für mich der Lateralschwerpunkt. Zweifler können den Versuch auch beidseitig wiederholen oder - was noch besser wäre - dies mit einem um ca. 30° gekrängten Rumpf (erreicht durch zusätzlichen Trimmballast) vornehmen. Denn hierbei könnte sich eine Verlagerung des Lateralschwerpunktes ergeben. Eine Vermittlung beider Punkte wäre dann wahrscheinlich ideal (?). Nach gleichem Verfahren ermittle ich auch den Verdrängungsschwerpunkt und bei Krängung von ca. 30° ergibt dieser Punkt für die Stabilitätsberechnung genauere Ergebnisse.

Segelschwerpunkt - Als Nächstes ist der Segelschwerpunkt festzulegen. Hierbei wende ich immer die rechnerische Methode an. Dies halte ich für wesentlich einfacher als die Anfertigung einer Pappschablone, denn es kommen hierbei doch nur die Grundlagen der Geometrie zur Anwendung. Als Grundformei gilt: LG = Summe A x L / A L=Abstand von dem Messpunkt 0 A=Fläche des betreffenden Segels L=Schwerpunktabstand der Segelfläche zum Messpunkt.
Es können beliebig viele Flächen sein, hierbei spielt die Form der Flächen keine Rolle. da jeweils die Fläche und der Abstand des Einzelflächenschwerpunktes zum Einsatz kommt. Zum besseren Verständnis soll Skizze 1 dienen.

Die Segelschwerpunkte können berechnet werden oder auch zeichnerisch ermittelt werden, hierzu müssen die Segel maßstäblich aufgezeichnet werden. Skizze 4: Der Schwerpunkt der einzelnen Flächen liegt auf der Verbindung von den Eckpunkten zur Seitenhalbierenden. Verbindet man die Flächenschwerpunkte, dann liegt der Gesamtschwerpunkt auf der Verbindungslinie im Abstand zum umgekehrten Flächenverhältnis.
Beispielberechnung Skizze 2 + 3: B1=28; H1=107; B/3=9,3; H/3=35,6 B2=40; H2=125; B/3=13,3; H/3=41,6; HSX=63; BSX=21,5; A=Segelfläche; BS2=14,5; HS2=44,7 zeichnerisch erm.; SBgesamt=Summe(AxB/3)/A =(1498x-9,3+2920x13,3)/4418 =5,6 cm Abstand vom Mast; SHgesamt=39,5 cm; Agesamt=4418cm² errechnet nach obigem Beispiel.
Die Ermittlung des Lateralschwerpunktes durch oben beschriebenen praktischen Versuch hat einen Abstand zum Heck von 45 cm ergeben. Da der Segelschwerpunkt etwas vor dem Lateralschwerpunkt liegen soll, müßte der Mast in einem Abstand von ca. 53 cm vom Heck stehen.

Stabilität (Statische Stabilität) - Annahmen: Winddruck bei 4 Beaufort=30N/m² Krängungswinkel=30° Abstand Segelgesamtschwerpunkt zur Wasserlinie H=50 cm Veringerung der Segelfläche durch Krängung und Segelöffnungswinkel bei Wind querab=2xcos30°=0,73 Fw=Windkraft x Segelfläche x 0,73 = 30 x 0,4418 x 0,73 = 9,7 N T = 36 cm ; B = 17 N ; a = T x sin30° = 36 x 0,5 = 18 cm

Vereinfachte Rechnung: Fw x H = B x T > Fw = B x T / H Unter berücksichtigung der Wirkabstände > Fw = B x T x sin30° / H x cos30° > Fw = 17 x 36 x 0,5 / 50 x 0,86 = 7,1N umgerechnet auf die wirksame Segelfläche = 7,1 / 0,4418 x 0,73 = 11,7N / m² < entspricht etwa einer Windstärke von 3 Beaufort

Für das aufrichtende Moment bei einer genaueren Rechnung müßte man aber einsetzen: den Abstand(X) , zwischen dem Gesamtschwerpunkt(GS) und dem Gesamtverdrängungspunkt(GV). Der Gesamtschwerpunkt läßt sich bei einem Schwertkieler mit Gewichtsbombe evtl. durch ausbalancieren in waagerechter Lage des komplett aufgeriggten Bootes ermitteln. Bei Booten mit S-Spant und entsprechend kurzem Kiel wirds schwieriger. Man könnte es mit einer Bandschlaufe um den Rumpf versuchen um den Aufhängepunkt= Gewichtsschwerpunkt zu finden. Um den Gesamtverdrängungspunkt bei Krängung wird es etwas schwieriger. Hier mag es CAD-Programme geben die das können. Ich wüßte hierzu nur ein mögliches Hilfsmittel um den Punkt ungefähr zu finden. Man schneidet alle Spanten aus Pappe aus, klebt diese genau übereinander und schneidet dann an der Wasserlinie in 30° Schräglage - ermittelt durch Kästchenauszählen am Hauptspant - den Überstand ab. Nun könnte man durch ausbalancieren auf einer Nadel den Gesamtschwerpunkt ermitteln, was in etwa dem Gesamtverdrängungspunkt entsprechen würde. Dann könnte die Rechnung so aussehen: Fw = GS(4kg) x X / H x cos30° (H = in diesem Fall Abstand zwischen Segelschwerpunk und Verdrängungsschwerpunkt:

Statik - Rein statisch betrachtet ohne Abdrift könnte man davon ausgehen, daß die gesamte Windkraft von der Lateralfläche gegen Verschieben von der entstehenden Wassergegenkraft absorbiert wird. Hierbei entsteht aber ganzgewiß eine Schräglage. Wenn alle Größen Bekanntsind, könnte man nun errechnen wie groß die Schräglage sein wird wenn die Vektoren aus der Gewichtskraft gleich groß der Wasserkraft sein soll. Nach vorheriger Annahme ist die Windkraft gleich der Wasserkraft. > Fg x sin a = Fw > sin a = Fw / Fg > sin a = 7,1 / 17 = 0,42 > 25° Durch Formelumstellung wäre so auch der notwendige Ballast bei einer angenommenen Krägung errechnenbar:

Dynamische Stabilität Die dynamische Stabilität einer Modell-Yacht realistisch zu erfassen ist fast aussichtslos. Welche Kriterien können in Betracht gezogen werden ? Winddruck am Segel, Rigg und Überwasserschiff - gegen Lateralwiderstand des Wassers waagerecht.Das Gegenmoment errechnet sich aus der waagerechten Gewichtskraft. Ohne ersteinmal den Vortrieb der Segel zu berücksichtigen, treibt die Yacht ohne Fahrt voraus querab. Bewirken die Segel einen Vortrieb macht die Yacht Fahrt über Grund voraus und querab. Bei Wind querab zur Schiffsmitte. Um ein Ziel genau voraus zu erreichen muß die Yacht in einem gewissen Anstellwinkel das Ziel anlaufen. Und hier wirkt schon eine dynamische Kraft auf die Yacht ein, die auch schon ein Gegenmoment erzeugt. Nun kann es sein das die dynamische Kraft bei schneller Fahrt größer wird als die Abdrift und nur so ist es vorstellbar, das eine Yacht auch gegen den Wind kreuzen kann. Auch kann die Rumpfform bei Krängung und schneller Fahrt einen dynamischen Auftrieb erzeugen. --

War alles nur mal so ein Gedankenspiel. Leider gibt mein schlaues Buch von über 700 Seiten auch keine brauchbaren d.h. genaueren berechenbare Auskünfte über die dynamische Stabilität her, sondern beruft sich auf paktische Stabilitäts-Erfahrungswerte bei Serienyachten.

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