Ballast
De bulb (loden ballast) van een RC zeilboot is altijd gestroomlijnd om zo weinig mogelijk weerstand in het water te hebben. Doordat de kiel zo diep steekt met onderaan deze loden bulb als contragewicht, is de boot in staat om harde wind te weerstaan, zonder dat hij ooit kapseist.
Hoewel hij bij krachtige wind wel eens 'op één oor' kan gaan liggen, richt hij zichzelf altijd weer op. Het is namelijk zo dat, wanneer de winddruk hoog wordt en vol in de zeilen blaast, de boot hierdoor schuiner gekanteld op het water gaat liggen, waardoor de wind vervolgens weer meer over het zeil héén blaast, richting top van de mast. Daardoor vermindert de druk op de zeilen weer en richt de boot zich weer een beetje op. En zo krijg je automatisch een zeker evenwicht tussen de winddruk en de helling van de boot.
Valt de wind op een gegeven moment weg, dan zorgt dit contragewicht er voor, vooral door het zeer diep gelegen zwaartepunt, dat de boot zich vanzelf weer opricht. Kapseizen is er dus niet bij! Het kantelpunt of scharnierpunt van de romp ligt ergens in de buurt van de waterlijn. Ook door de brede rompvorm van deze boot krijg je een goede stabiele ligging in het water. Dit noemt men vormstabiliteit.
Mijn boot is intussen zo goed als klaar, maar de kiel hangt er maar een beetje kaal en zielig onder te bungelen. Hoogste tijd dat hier iets aan gaat gebeuren!
Tekening van de ballast of bulb, die muurvast onder aan de aluminium kiel wordt gegoten.
De loden bulb wordt volgens de tekening rechtstreeks aan de kiel gegoten en heeft een gewicht van ca. 3½ kg. In feite wordt hij te ruim gegoten en wordt daarna afgevijld tot het juiste gewicht, totdat de romp precies met de voor- en achtersteven op de waterlijn ligt. De lengte van de bulb wordt 27 cm en de breedte 4,5 cm. De tekening hierboven is een bovenaanzicht met ongeveer in het midden de sleuf waarin de kiel geplaatst wordt, hier met streepjeslijnen aangegeven.
Het eerste wat ik nu moet doen is het berekenen van het gewicht van de ballast. En dat kan alleen maar door de romp in het water te leggen. En dan is het wel héél erg handig als je een lekker ruime badkuip bezit . . . . .
Maar ja, bij gebrek aan een ruime badkuip . . .
. . . is er maar één alternatief: ik heb de romp helemaal uitgekleed, dus alles eruit en eraf en ben daarmee naar de 'IJzeren Man' hier in Weert gereden. Aan één uiteinde van dit mooie meer is een strandje, waar je gemakkelijk het water in kunt lopen. Daar heb ik de romp op het water gelegd en uiteraard lag hij veel te hoog. Vervolgens heb ik hem verzwaard met 7 zware stalen jeu de boulesballen, maar dat bleek nog niet genoeg. In een plastic zakje heb ik nog wat nat zand erbij geschept en toen lag hij keurig met de uiteinden op de waterlijn.
En natúúrlijk heb ik weer eens vergeten hiervan foto's te maken, dus moet je het deze keer maar met dit kiekje van de 'IJzeren Man' zelf doen. Oók mooi, toch?
Thuis gekomen heb ik alle ballen plus het zakje zand secuur gewogen en kwam tot een gewicht van 5144 gram. Hiervan moet ik 1786 gram aftrekken voor het dek, de opbouw, het roer, de mast met alle zeilen en toebehoren en de elektronische besturing en wat ik dán overhoud is het exacte gewicht van de loden ballast: 3358 gram. Het totaalgewicht van de boot wordt hierdoor: Romp 1190 g + Dek en de rest 1786 g + Ballast 3358 g = 6,334 kg.
Het gieten van de ballast
De loden ballast wordt gegoten in een houten mal, die uitgezaagd wordt in een balkje van 40x10x5 cm. Daaronder wordt een dunnere bodem geschroefd van 40x10x1 cm. Aan één lange zijde wordt verticaal een balkje geschroefd, waarvan één zijde gelijk ligt met de achterrand van de kiel. Bovenaan een dikker balkje, waar de kiel tegen aan wordt geklemd met lijmklemmen, zodanig dat de onderkant precies op de goede plaats in de gietvorm hangt, 1 cm boven de bodem. Het geheel wordt zorgvuldig waterpas opgesteld, waarna het lood wordt gesmolten en voorzichtig in de open vorm gegoten, zodat bij het stijgen van het peil de kiel ingesloten wordt. Beide gaten in de kiel lopen mee vol. Na afkoeling wordt de gietmal verwijderd en blijft een mooie muurvast zittende loden bulb over onder aan de kiel. (De maten hiernaast op de tekening zijn in inches aangegeven.)
Om te beginnen heb ik bij de schroothandelaar 4,2 kg lood op de kop getikt. Beter wat te veel dan te weinig.
Nu nog op zoek naar een flinke pan waarin ik al dat lood kan smelten.
Waar de kringloopwinkel al niet goed voor is!
Oók uit de kringloopwinkel is deze splinternieuwe kampeerbrander voor 'n prikkie. Ik denk dat ik wel genoeg gas heb om al het lood te kunnen smelten. Dit kan ik veilig in de buitenlucht doen, want looddampen zijn nogal giftig!
Voor de gietmal (4 foto's hoger) heb ik een balkje vurenhout van 210 x 5 x 5 cm gekocht. Daarvan heb ik twee stukken van 35 cm gezaagd, waarin ik ga gieten.
Door deze stevig tegen elkaar te klemmen krijg ik een breedte van 10 cm, die ruim voldoende is om de ruimte uit te zagen voor het lood. Als de vorm is uitgezaagd, komt er nog een bodem onder, waardoor je een open bakje krijgt in de vorm van een torpedo.
De tekening is op de balkjes gelijmd met spray-contactlijm, waarna ze over de middenlijn is doorgesneden. Deze ligt precies op de scheidslijn van de twee balkjes, zodat na het scheiden hiervan op beide helften een halve tekening staat. Deze negatieve vorm ga ik vervolgens uitzagen.
De balkjes zijn van elkaar gescheiden en nu kunnen beide malhelften uitgezaagd worden met de lintzaag.
Na het zagen worden beide delen weer samen gevoegd . . .
. . . en tegen elkaar geschroefd met de draadeinden. Er is nu een holle vorm ontstaan, die later het model van de loden ballast bepaalt.
De gietvorm moet nu nog een bodem krijgen en wordt daarom op een plank geschroefd met 3,5 mm schroeven. In de plank worden eerst een aantal gaten geboord van 4 mm. Alles wordt eerst stevig vastgezet met lijmklemmen zodat niets kan verschuiven.
De gietvorm wordt via de onderzijde vastgeschroefd tegen de bodemplank.
Nu wordt de staander tegen één lange zijde vastgeschroefd. Dat is een plankje waar een balkje op geschroefd is, dat tot het midden van de breedte van de gietvorm reikt.
In het verticale plankje zitten onderaan twee schroeven en wat hoger tegen de gietvorm aan een stelschroef, die alleen in de plank schroeft en eindigt tegen het blok. Hiermee kan ik de staander precies haaks afstellen ten opzichte van het bovenvlak van het blok.
Tegen het verticale balkje wordt vervolgens de kiel met lijmklemmen vastgezet.
Het is de bedoeling dat hij precies centraal hangt in de gietopening, met de onderzijde van de kiel 1 cm boven de bodem. De twee grote gaten in de onderzijde lopen straks ook vol lood en zorgen er voor, dat de bulb hierdoor muurvast komt te zitten en niet kan zakken.
Een blokje van 1 cm dikte houdt de kiel op de goede afstand van de bodem. Hierna kan hij op de juiste hoogte worden vastgeklemd.
Vóór het gieten wordt het blokje weer verwijderd!
Zo hangt hij mooi centraal.
Als de kiel voor het gieten definitief aan deze standaard wordt gemonteerd, moet de rechte achterzijde zuiver loodrecht staan op de gietvorm, gelijk liggen met de dwarsstreep op de tekening en de onderzijde op 1 cm afstand hangen van de bodem. Als dat allemaal klopt, moet de bodemplank in alle richtingen zuiver waterpas worden opgesteld en kan er begonnen worden aan de laatste fase: HET GIETEN VAN DE LODEN BALLAST.
Amai !
Uiteraard moet de ballast na stolling en afkoeling nog verder in model worden gebracht door het afronden van alle rechte hoeken en verder door het weghalen van een teveel aan gewicht.
De aluminium kiel zelf weegt 466 gram en zoals je bovenaan gezien hebt, is de benodigde ballast 3358 gram, dus na het gieten moeten kiel + loodballast samen een gewicht hebben van 3824 gram.
Het enige wat ik dus hoef te doen is zoveel van de ballast af halen, tot het geheel 3824 gram weegt.
En dan moet - als het goed is - de boot met de voor- en achtersteven precies op de waterlijn liggen.
Ik heb in de buitenlucht een opstelling gemaakt op de workmate. De gietvorm staat nu aan alle kanten waterpas en verticaal. Ernaast de butagasbrander.
In de startblokken voor de gieting !
Alleen moet nog 'even' het lood gesmolten worden. Daar had ik zo'n twintig minuten voor nodig, met vól gas! Had voor de zekerheid 4 bussen gas gekocht, maar heb nog geen halve verbruikt! : (
Toen het lood lekker heet lag te spiegelen, heb ik de pan voorzichtig leeg gegoten in de vorm. Het lood stond te koken en borrelen in de vorm en even later begon het hout te roken en te stinken. Tijdens het afkoelen ontstond er achter de kielvin een soort 'sinkhole' doordat het lood daar naar binnen wegzakte.
In de pan bleef een hoop vuil vast zitten en die kan ik wel weggooien! Dat was trouwens ook de bedoeling.
Het lood stond mooi overal even hoog.
Na afkoeling heb ik de boel losgeschroefd en zoals je ziet is het lekker warm geweest daarbinnen.
Maar ik zou er best nóg een mee kunnen gieten.
Hij komt mooi uit de vorm, zelfs de houtnerven zijn meegegoten!
Mooie strakke lijnen.
En zoals het spreekwoord zegt:
"Een goede voorbereiding is het halve werk."
Het kost even iéts meer moeite, maar dan héb je ook wat!
Hier zie je duidelijk de holte achter de kielvin, die is ontstaan na het gieten tijdens het afkoelen. Maar dat is niet erg, want ik moet toch een hoop van af halen. Het meeste moet van de bovenkant af, zodat het zwaartepunt zo laag mogelijk komt te liggen.
Het gewicht is nu, inclusief de kielvin: 4700 gram.
De kielvin weegt 466 gram, dus het verschil is het gewicht van het lood: 4234 gram. Dat is te zwaar, want boven heb je gezien dat het lood 3358 gram moet wegen. Dat wil dus zeggen, dat ik er 876 gram af moet halen.
Komt goed uit, want hij moet aan alle kanten flink afgerond en mooier gestroomlijnd worden.
Al met al ben ik best tevreden met dit resultaat.
Toch niet gek voor een amateurtje.