Strong Storm

Ich bin Schüler der Sachsenwaldschule (Klasse 8).

Bei meinem Segler habe ich überwiegend bereits genutzte Materialien wiederverwendet bzw. Altagsgegenstände verbaut (Bsp.: Schlüsselringe, Besenstil).

Der Asphaltsegler hat die folgenden Abmessungen:

Breite: 100cm
Länge (mit Sturmsegel): 140cm
Länge (mit Leichtwindsegel): 170cm
Höhe: 190cm

Grundgestell

Das Grundgestell besteht aus einer Längs- und einer Querlatte. Ich habe die Hölzer verschraubt, damit man den Segler zum Transport wieder auseinanderbauen kann.
An den Seiten befinden sich zur Stabilität noch zwei kurze Bretter, die an der Längs- und Querlatte mit Schrauben befestigt sind. Zusammen bilden Sie ein Dreieck.

Teileliste:

4 Holzleisten
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

Fahrwerk hinten

Ich habe mich für luftgefüllte Räder entschieden, weil diese eine bessere Haftung am Boden haben und bei Schlaglöchern nicht so springen wie Vollgummiräder. Die Räder stammen von einem alten Roller.
Da die Räder sehr groß sind (Durchmesser 210mm, Breite 50mm) habe ich jeweils eine richtige Achse aus einem Gewindestab gebaut. Jede Achse wird durch zwei Blechwinkel gehalten.

Achtung: ich musste die komplette Aufhängung noch einmal korrigieren, da der Segler durch die breiten Reifen zu groß war. Laut Regelung darf die Gesamtbreite ja nur 1,0 Meter sein -> also besser vorher mal messen :-)

Teileliste:

2 Räder, luftbereift (waren mal an einem Puki-Roller)
4 Winkel
2 Gewindestangen M8
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

Steuerrad vorn

Auch bei dem Steuerrad vorn habe ich ein luftgefülltes Rad (Durchmesser 120mm, Breite 30 mm) eingebaut.

Das Rad wird von einem Kugelgelenk, wie es auch bei Schreibtischstühlen zu finden ist, gehalten. Damit wird die gesamte Kraft am Rad vom Kugellager gehalten und der Servomotor wird entlastet.

Allerdings ist das nicht das Originalrad, so dass ich links und rechts zwei Verlängerungen aus Aluminium anschrauben musste. Diese sind soweit auseinandergebogen, damit das Rad dazwischenpasst. Damit das Rad in der Mitte läuft, sind jeweils zwei Muttern auf jeder Seite fixiert.

Um das Rad zu bewegen, ist eine Gewindestange an der Vorderseite montiert. Ich habe sie leicht gebogen, damit diese Achse parallel zur Kugellagerachse verläuft. Das ist wichtig, damit eine gleichmäßige Drehbewegung für den Servomotor entsteht und dieser nicht verklemmt.

An der Gewindestange ist zwischen zwei Muttern eine Blechplatte so befestigt, dass (egal wie weit man das Rad dreht) diese nicht am Holz entlang schrammt.

Die Achse des Servomotors ist an der anderen Seite der Blechplatte angeschraubt. Der Servomotor wird von zwei gebogenen Blechstreifen zusammengehalten und vorn an ein Querblech geschraubt.

Teileliste:

1 Servomotor
1 Rad, luftbereift
1 Kugelgelenk von einem Bürostuhl
Gewindestange
Alu-Blechstreifen
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

(Leichtwind-)Segel / Mast

Als Mast verwende ich einen alten Besenstiel aus Holz. Der Durchmesser ist ca. 25mm.

Damit der Mast gut hält, habe ich an die Längslatte des Grundgestells noch zwei Holzstücke als Verstärkung geklebt.

Der Mast ist leicht nach hinten geneigt und wird nach vorn und zu den beiden Seiten mit drei Schnüren abgespannt, damit er auch bei starkem Wind hält. Ich benutze für jede Schnur am Ende einen (wiederverwendbaren) Kabelbinder. Da die Schnur im Laufe der Zeit locker wird, kann man mit den Kabelbindern jede Schnur genauso weit festziehen, dass der Mast in der Mitte ist.

Das Segel hat drei Querleisten, damit die Segelfläche immer aufgespannt wird. Als Querleisten verwende ich dünne Holzstäbe. Mit dem starken Klebeband habe ich jeweils über die gesamte Breite eine 'Tasche' geformt, so dass die Holzstäbe herausgezogen werden können.

Für die Befestigung des Segels am Mast habe ich das Segeltuch umgeschlagen und mit dem starken Klebeband innen und außen die beiden Flächen verklebt. Dadurch entsteht eine Art 'Schlaufe' über die gesamte Länge, in die der Mast geschoben werden kann.

An der höchsten Stelle des Segels habe ich einen Niet eingeschlagen. Dort wird das Segel mit einer Schnur am Mast oben gehalten.

Während des Wettbewerbes habe ich die Holzleisten durch dünne Plastikstäbe ersetzt, da sich diese leichter biegen lassen. Bei wenig Wind konnte sich damit leichter eine Wölbung im Segel bilden.

Teileliste:

1 Besenstiel
Segeltuch oder -stoff
3 Holzleisten
Klebeband (möglichst stark)
3 Nieten
Faden
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

img060.pdf

Sturmsegel

Ich habe noch ein zweites Segel gebastelt. Das ist ein Sturmsegel mit einer deutlich kleineren Segelfläche, weil der Wind beim Wettbewerb zu stark für das Leichtwindsegel war und der Segler ständig umgekippt ist.

Zuerst hatte ich eine ähnliche Form wie beim Leichtwindsegel gewählt. Dann habe ich aber damit experimentiert, dass man das Segel so klein schneidet, dass es sich weiter nach außen, unter den Abspannseilen hindurch, bewegen kann. Damit kann man das Segel noch schneller aus dem Wind nehmen und den Segler abbremsen. Dadurch ist eine dreieckige Segelfläche entstanden.

Anschließend mussten wir noch den Baum kürzen, damit auch der Baum nicht an den Abspannseilen hängenbleibt. Außerdem mussten wir noch die Öse von der Schot weiter nach vorn, zum Mast umsetzen.

Ich habe bei diesem Sturmsegel keine Querleisten verwendet, weil das Segel aus einer steifen Folie besteht, die von sich aus schon sehr starr ist.

Teileliste:

Folie
Klebeband
3 Nieten
1 Aluminiumprofil
1 Schlüsselring 50mm
2 Schlüsselringe 30mm
1 Schlüsselring 16mm
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

img061.pdf

Baum

Der Baum ist aus Aluminium.

Um das Segel zu führen, habe ich in die Segelfolie zwei Nieten eingeschlagen. Dort ist jeweils ein Schlüsselring, durch den der Baum geführt wird. Damit ist das Segel fixiert, aber gleichzeitig beweglich.

Damit man verschiedene Segelstellungen ausprobieren kann, habe ich am Ende des Baumes mehrere Löcher gebohrt. Je nachdem wo man die Schraube einsetzt, ist der Segelstoff straff gespannt (im hintersten Loch) oder hängt durch. Dadurch entstehen verschiedene Segelformen, die je nach Wind genutzt werden können.

Für die Befestigung des Baumes am Mast, habe ich auch einen großen Schlüsselring verwendet. Damit kann sich der Baum frei um den Mast drehen. Da ich nur sehr große Schlüsselringe habe, ist der Baum (wenn er sich nach links oder rechts bewegt hat) neben den Mast gerutscht. Um das zu verhindern, habe ich links und rechts noch zwei Blechstreifen angeschraubt. Jetzt kann sich der Baum leicht um den Mast drehen, aber nicht abrutschen.

Der Niederhalter ist auch mit einem Schlüsselring am Mast befestigt. Um ihn unten zu halten, habe ich einen Haken in den Mast gedreht. Damit kann der Schlüsselring nicht nach oben rutschen.

Die andere Seite des Niederhalters ist mit einem kleinen Schlüsselring am Baum befestigt und man kann damit jetzt den Baum straff nach unten ziehen oder locker lassen.

Teileliste:

1 Aluminiumprofil
1 Niederhalter
2 Schlüsselringe 50mm
2 Schlüsselringe 30mm
2 Schlüsselringe 16mm
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

Schotsteuerung

Für die Schotsteuerung verwende ich einen Servomotor, der in die Längslatte versenkt ist. Dafür habe ich mehrere Löcher nebeneinander gebohrt und den Rest herausgesägt. Dadurch ist der Motor richtig fest.
Aus meiner alten LEGO Kiste habe ich ein Rad (nur die Felge, ohne Reifen) als Umlenkrolle verwendet.
Damit die Schnur beim Auf- und Abwickeln immer straff ist, gibt es eine Feder. Selbst im Ruhezustand ist diese leicht gespannt, so dass die Schnur immer in den Rollen bleibt / läuft.

Teileliste:

1 Servomotor
1 Feder
1 Rolle (Plastikfelge von LEGO Rad)
Faden
Plastikscheibe
Schrauben, U-Scheiben, Muttern

Elektronik / Fernsteuerung

Ich nutze eine Zweikanal-Fernsteuerung, da ich nur die beiden Servos für die Lenkung und die Schotsteuerung habe.

Den Batteriehalter habe ich etwas in die Längslatte versenkt, damit er beim Fahren hält.

Da wir eventuell den Funkempfänger beim Wettkampf wechseln, darf dieser nicht fest eingebaut werden. Ich habe das Teil zwischen zwei Gummipuffer gelagert und von jeder Seite mit Schraubhaken festgeklemmt. So kann man das leicht wechseln.

Teileliste:

1 Fernbedienung
1 Empfänger
1 Batteriehalter (4 Batterien AA)
Klemmen für die Kabelbefestigung

Meine Tipps & Tricks ...

vorher messen, statt nachher korrigieren :-)
Servomotor mit Metallgetriebe verwenden, Zahnräder aus Plastik gehen schnell kaputt
Segel vor dem Ausschneiden auf Papier aufzeichnen -> damit kann man vorher gut experiementieren und hinterher die Form leichter zuschneiden (ich habe eine alte Tapetenrolle verwendet)
möglichst zeitig mit Testfahrten beginnen, damit man Übung bekommt
zwei Segel (Leichtwind, Sturm) bauen, damit man bei Windänderung schnell umbauen kann
Taschen für Querleisten im Segel, damit man die Querleisten tauschen oder ganz rausnehmen kann (je nach Wind)
Schutzblech für die Vorderradsteuerung mit bauen -> mein Segler ist beim Umkippen immer auf die Steuerung gefallen und diese hat sich dadurch verbogen
niedriger Schwerpunkt wichtig -> mein Segler ist bei starken Windböen zu schnell gekippt
luftbereifte Räder sind gut -> fangen Erschütterungen gut ab und rollen statt springen
auf Batterieladung in der Fernbedienung und am Segler achten

Was kann man verbessern ?

Mast drehbar und zur Seite biegsam lagern
Segelfläche individuell, um nur 1 Segel statt 2 zu haben (am Mast aufrollen?)
Querleisten im Segel biegsam und während der Fahrt verstellbar (Servomotor ?)
Schot automatisch steuern (Windmesser, Arduino ?)
niedriger Schwerpunkt, Gewicht reduzieren
kleinere Räder, luftbereift

Servo-Reparatur

Leider sind beim Wettbewerb zwei Servo-Motoren (für die Lenkung) kaputt gegangen.

Ich habe mit meinem Papa versucht, diese zu reparieren.

Zuerst muss man die vier Schrauben herausschrauben. Dann kann man den Deckel (auf der Achsenseite) abheben.

Bei dem ersten Servo sind bei einem Getriebezahnrad einzelne Zähne abgebrochen. Da wir keinen Ersatz haben, haben wir das Zahnrad so gedreht, dass die kaputte Seite auf der entgegengesetzten Seite liegt. Da der Servo nie 360 Grad dreht, funktioniert das.

Bei dem zweiten Servo war eine Getriebeachse verbogen. Mit einer Zange konnte man die wieder geradebiegen.