Att limma fast en köl

När det visade sig att kölen på vår bloggare Jimmy Hellbergs båt satt löst fick han veta att det bästa lagningssättet är att limma fast den. Det låter ju minst sagt märkligt. Men han gjorde det.

I våras gjorde jag ett ganska stort ingrepp på min köl då jag kapade bort 200 kg bly. Då passade jag också på att snygga till kölskarven. Dessvärre sprack den redan vid sjösättning.

Under min tid i Ericssons Volvo Ocean Race-team dök jag minst en gång i veckan på teamets båda V070 och alltid innan race för att tvätta botten och inspektera köl, roder, givare, etc. Ibland dök vi till och med precis innan start i startområdet för att försäkra oss om att inte sjögräs, plastpåsar, etc fastnat på köl och roder. Detta med att dyka och tvätta botten har därefter blivit lite av en yrkesskada för mig, jag bara måste göra det innan varje kappsegling.

Inför Hyundai Cup dök jag i sedvanlig ordning och tvättade botten. Jag hade vid det laget våndats rätt länge över sprickan i skarven mellan bly och komposit, mest för att det förstör strömningen och således lyftet i kölen på kryss. Tankarna har länge kretsat kring runt hur jag bäst får till en slät, jämn skarv utan sprickbildning och av denna anledning har jag den senaste tiden inspekterat skarven extra noga.

Vid detta dyk fick jag för mig att ruska i kölen och upptäckte då att blyet satt löst. Det gick att gunga bottendelen i bly ca 5 cm från sida till sida!

Kölbultsdilemma

Först blev jag förskräckt men efter noggrannare inspektion förstod jag varför det blivit såhär. Så sent som i somras, dagen innan start i ÅF Offshore Race så pradade jag just om detta med en av konstruktörerna till kölen, Stefan Törnblom. “Hela kölkonstruktionen är ordentligt överdimensionerad, den är det sista som går sönder på den här båten” menade “Törnan”. Att kölens bly nu satt löst var alltså inte på grund av att kölbultarna höll på att lossna.

Pac-Mans kölskarv är som på många andra båtar gjord som en trappa. Skillnaden är att Pac-Man har kölbultar fästa både vertikalt och horisontellt. En ovanlig lösning som förmodligen gjorts för att fördela lasterna bättre, vilket är en utmaning då Pac-Man har fällköl.

Nackdelen med att ha kölbultarna på detta sätt är att de motverkar varandra och det blir svårt, för att inte säga omöjligt, att dra ihop konstruktionen tajt om delarna inte har perfekt inpassning.

Så var tydligen inte fallet. Det fanns alltså redan vid bygget av kölen en hel del distans mellan bly och komposit och här hade man valt att trycka in spackel. Men efter nästan 20 år hade nu detta spackel spruckit och börjat lossna. Detta innebar att kölhalvorna inte hölls ihop ordentligt. En liten rörelse på bara någon millimeter i skarven fortplantades nu och blev runt 5 cm nere vid botten av kölen.

Båten på land

Direkt efter Hyundai Cup tog jag upp båten på Bullandö Marina för att försöka åtgärda sprickan en gång för alla. Dels för att en ful glipa som sagt förstör strömningen över kölen och dels för att glappet som uppstår inte är särskilt hälsosamt i längden för kölbultarna som inte är konstruerade för att flexa.

Kölbultarna sitter inne i kölbladet och är inte lätta att komma åt, enda sättet är att skära upp bladet. Men eftersom jag inte har någon ritning är det omöjligt att veta var jag skulle kunna såga utan att förstöra kölbladets hållfasthet. Planen blev därför att försöka styva upp konstruktionen utan några större ingrepp.

Kontakt med kolfiberguru
Jag började med att kontakta Christian Björnegren, en av Sveriges bästa när det gäller konstruktioner i komposit. Det vore nästan en underdrift att säga att Christian kan bygga vad som helst i kolfiber!

Jag hade en lös plan på att pressa in någon form av shims, alltså distanser, för att få press och friktion mellan bly och komposit. Christian kunde såklart fylla i alla tomrum i min plan med både material och tillvägagångssätt. Kåre Ljung på Marström Composites var också inblandad en del då han är en mästare på hållfasthetsberäkningar när det gäller kompositkonstruktioner.
Ganska snabbt levererades en komplett laminatplan i min mailbox. Materiel som peel-ply, kolfiber och några olika epoxyvarianter kunde jag åka och hämta hos Christian. Tur för mig eftersom detta inte är helt lätt att hitta i vanliga båttillbehörsbutiker…

Första shimsen inpressade i epoxylim.

Ingreppet

Jag började med att ta bort allt gammalt spackel i sprickan mellan bly och komposit. Det blev några eftermiddagars jobb med dremel, tigersåg, multiverktyg och slippapper. När jag var klar var det en hyfsat jämn glipa på 2-3 mm på de horisontella ytorna och en ca 1 mm bred och 40 mm djup glipa på den vertikala delen där kölbultarna var hårdare dragna. Jag fotsatte med att göra en liten försänkning på ca 0,5mm runt om hela skarven där en yttre remsning av ett par lager 300 g kolfibermatta skulle ligga. I bakkant av kölen gjorde jag en större försänkning på ca 1,5 mm. Här är dragkrafterna mycket stora när kölen fälls och eftersom kölen är som tunnast här får man inte mycket styrka av den lilla limyta som blir mellan bly och komposit. Därför var planen att lägga 10 lager extra kolfibermatta runt om skarven här, vilket lokalt då skulle klara ca 11 tons draglast. Kolfiber är otroligt starkt!

Perfekt passform

Nu började jobbet med att skapa shims av kolfiberplattor med målet att ha perfekt passform för att precis passa i kölskarvens glipor. När jag hade alla delar klara var det dags för nästa moment, att limma ihop kölen.

Här är shims inpressade i hela skarven och en liten försäkning är gjord med slipmaskin runt skarven där våtlamineringen med kolfiberremsor ska göras.

Det är svårt att limma mot bly, man uppnår som bäst bara 1/3 av styrkan jämfört om man limmar mot komposit. Bly oxiderar extremt fort, så det är viktigt att jobba snabbt. Först slipa sedan tvätta med aceton och direkt efter ska man på med en primer av epoxylim.

Under sluthärdningen krävdes 50 grader under minst 24 timmar.

Christian poängterade vikten av att ha mycket värme i allt arbete med epoxy som då får mycket bättre egenskaper. Så under hela arbetes gång hade jag värmefläktar riktade mot kölskarven.

Jag fyllde hela glipan med epoxylim och penslade även shimsen med lim innan de pressades in på sina respektive platser. Rätt mycket lim sipprade såklart ut vilket också var meningen då man absolut inte vill ha luft i konstruktionen. Sedan tejpade jag över hela skarven så att allt lim stannade kvar under tiden det härdade. Runt kölen byggde jag ett tält där värmefläktar såg till att hålla ca 50 grader under 24 timmar. Därefter var epoxyn helt genomhärdad.

 Den färdiga remsningen av kolfiber ska klara totalt 40 tons dragbelastning.

Om jag gjort allt rätt menar Christian att limfogen mot blyet nu håller för, lite drygt, 1 kg per mm². Limytornas area mellan bly och komposit uppgick till ca 520cm2, lågt räknat, så limfogen utan kolfiberremsorna borde hålla för draglaster på ca 52ton!.

Det är bra att vara två på vissa moment. Sahra klippte kolfiberremsor och vätte dom med lagom lite epoxy och jag slipade, tvättade och primade just innan remsorna lades dit.

Slutfasen

Nästa moment var att skapa ett tunt laminat av remsor av 300 g kolfiberväv runt hela skarven. Även nu gällde det att jobba hyfsat snabbt då det nakna blyet även denna gång först ska ha epoxylim som primer innan de epoxyvåta kolfiberremsorna läggs på plats. Min bättre hälft Sahra hjälpte mig med detta moment då det underlättar om man är två. Hon gjorde först mallar så att kolfibermattan kunde skäras så fibrerna hamnade med rätt riktning (45grader). Sedan vätte hon mattorna med precis lagom mängd epoxy (slickepott är ett grymt bra verktyg för detta) medan jag slipade, tvättade och primade ytorna på kölen.

Sedan var det bara att snabbt lägga på alla färdiga kolfiberremsor och därefter lite peel-ply för att suga upp eventuellt överflöd av epoxy. Tillbaka med tältet och 50 grader i 24 timmar igen.

Bara slutfinish med spackling och slipning kvar.

Till sist var det dags för finspackling, något som man kan lägga väldigt mycket tid på. Det finns ju inget som heter för slät eller för jämn köl.

Test över Ålands hav
Jag var trots allt jobb och alla beräkningar lite tveksam till om detta verkligen skulle hålla. Det känns ju ganska märkligt att ”limma” ihop en köl som väger nästan ett ton, även om draghållfastheten i skarven nu teoretiskt skulle uppgå till ca 92 ton. Denna lilla misstro resulterade i att jag inte var supernoga med spacklingen, i fall att jag skulle behöva göra om allt i höst igen. 


Båten stod på land i två veckor under arbetet och därefter var det dags för kappseglingen ”Åland Race”. Vi fick ganska tuffa förhållanden över Ålands hav så kölskarven sattes på prov direkt.

Till min lycka kunde jag vid upptagningen konstatera att det hela hade hållit ihop. Det fanns ingen spricka och det betyder att det är dags för den sista finspacklingen så att kölprofilen äntligen blir perfekt!

Kostnad

Totalt kostade reparationen ca 9 000 kr med material som epoxy, kolfiber, slippapper, penslar, hanskar, etc och i detta är även markhyra hos Bullandö Marina och upptagning samt sjösättning med truck inräknat med ca 4 000 kr. Undra vad det hade kostat om man hade lämnat iväg det till ett varv då faktum är att få varv har kunskap i moderna laminat och metoder för att göra en lagning på detta sätt. Stort tack till Christian Björnegren och Kåre Ljung för ovärdelig hälp! 

Grund köl med bra prestanda – vilken modell är bäst?

Fällköl är framtiden skriver Jimmy Hellberg på hamnen.se-bloggen Båtfeber

Fällköl är framtiden skriver Jimmy Hellberg på hamnen.se-bloggen BåtfeberJu grundare köl desto bättre i våra grundrika skärgårdar. Men hur behåller man prestandan? Vår teknikexpert Jimmy Hellberg sågar prestigefyllda J-boats utfällbara centebord och går igenom hur vingkölar, olika fällköar och vanliga kölar skiljer sig i funktion och prestanda.

De flesta tillverkare av segelbåtar har någon modell i sitt program med en grund variant på köl, vilket såklart är en fördel om man vill utnyttja vår unika skärgård med ett oändligt antal naturhamnar. Dock hämmar dessa grunda kölar båtens prestanda, vilket rimmar illa i en värld med en allt hårdare konkurrens mellan varven som alla vill erbjuda den bästa mixen av komfort och seglingsegenskaper.

Några få varv har nu gått ett steg längre i jakten på den perfekta kompromissen och försett sina cruiser-racers med fällköl. Fällkölar är inget nytt i sig och dess fördelar är uppenbara, förutsatt att de är rätt konstruerade ger de klart bättre seglingsegenskaper än en fast grund köl.  Nackdelarna är att de kräver mer eller mindre avancerade lösningar som driver upp både kostnader och underhåll.

Pogo 12,50 som blev utsedd till European Yacht Of The Year är ett exempel på en Cruiser-Racer med fällköl. Den sticker bara 1,2 m i uppfällt läge, vilket gör skärgården mycket ”större” då i princip ingen naturhamn är för grund. I nedfällt läge sticker hon 3 m vilket borgar för låg tyngdpunkt och bra seglingsegenskaper. Som sagt, en bra kompromiss så när som på kostnaden och komplexiteten.

J/Boats är en annan tillverkare som är kända för sina mycket välseglande modeller. De har också ett par modeller på programmet med grundgående alternativ.  Dock har J/Boats valt en annan väg, en slags medelväg skulle man kunna säga med en grund fast köl med infällbart centerbord.

Vad är då bäst?
Det beror ju på vad man är ute efter. Helt klart är att J/boats alternativ blir billigt att tillverka då det fällbara centerbordet inte har någon vikt i sig vilket borgar för enkla system för upp och nedfällning samt mindre underhåll. Den blir bara marginellt dyrare än en vanlig fast köl. Men på minuskontot har vi såklart prestandan då den grunda kölen måste göras tyngre för att väga upp för det lägre rätande momentet och så blir inte kölformen, ens med centerbordet utfällt, speciellt effektiv.

Redan i början av 80-talet gjordes det tester med grunda kölar och då fann man  att jämfört med en vanlig fenköl så är en köl med 40 procent mindre djupgående ca 5 procent långsammare i snitt, vilket ju är en hel del. Med hjälp av att fälla ut ett centerbord så att det totala djupgåendet dubblerades, minskade denna siffra till 2,5 procent, d.v.s. bara hälften så illa. Så det stod ju helt klart att centerbordet gjorde nytta. Men det var ändå en besvikelse då kölen med sitt centerbord nedfällt faktiskt stack över 20 procent djupare än referenskölen. Anledningen till detta mediokra resultat är primärt att kölens undersida fortfarande skapar stor turbulens, vilket helt enkelt bromsar, med eller utan centerbord.

Bättre med vingköl?
Man provade också med vingar på den grunda kölen vilket visade det sig vara en aning effektivare än det utfällbara centerbordet och gjorde man vingarna längre och slankare så minskade gapet till referenskölen så pass att differensen kunde göras mindre än en procent!

Fysiken bakom vingarnas effektivitet är hyfsat komplicerad. Enkelt förklarat så skapar vingarna en framåtdrivande kraft från den virvel/turbulens som skapas i botten av kölen under segling. Detta gör att kölen alltså gör mindre motstånd under segling vilket är precis lika viktigt som hur mycket lyft den skapar, det som faktiskt bestämmer hur effektiv en köl är hur mycket lyft den skapar i förhållande till det motstånd den gör. Detta förhållande brukar förkortas L/D (Lift/Drag). Det är av denna anledning som R-båtarna från denna tid och framåt har använt sig av vingkölar, då deras djupgående är kraftigt begränsat enligt R-regeln.

Känslig för grundstötning
Självklart så är vingarna känsliga för grundstötning men då de sitter i bakkant av kölen så är det inte de som tar smällen, i alla fall inte när man lägger till mot en klippa i skärgården. Skulle det vara så att man seglar på grund under krängning så skulle man såklart konstruera vingarna i ett material som faktiskt går av vid en grundstötning och med hjälp av en enkel infästning så att man lätt kan byta ut den förlorade vingen. Bara att ta på badbyxorna och dyka ner för ett snabbt vingbyte, vilket inte borde vara allt för ansträngande på en köl som bara sticker en dryg meter…

Hursomhelst tycker jag att det är lite märkligt att J/Boats som ändå är ett så pass prestandaorienterat varv väljer en költyp som bevisligen lätt kan överträffas antingen med vingar eller med den mer avancerade och dyrare fällkölen a lá Pogo 12,50. Vi får väl se om något annat varv gör ett grundgående alternativ med långsmala, utbytbara vingar någon gång i framtiden.

R-regeln begränsar djupgåendet för båtarna och vingar skapades för att kompensera detta.

Ett sätt att ge sin båt bra prestanda trots litet djupgående är att förse sin köl med vingar. Här syns en R-båt där regeln begränsar djugåendet. Även America’s Cup Version 5-båtarna som sist seglade Valencia 2007 har vingar.
Foto: Jimmy Hellberg

Här är en J 95 vars köl har ett utfällbart svärd.

Här syns en J95 med fällköl. Kölbladet fälls helt enkelt ut från kölen. Nyligen ställdes J 108 ut på båtmässan i Göteborg som hade en likadan lösning.
Foto: J/Boats

Pogo 12.50 har en lyckat fällkölsfunktion enlig Jimmy Hellberg

Nya Pogo 12.50 vann just pris i Yacht of The Year. Den här typen av fällköl minskar djupgåendet maximalt men ger också bra prestanda. Minuset är priset.
Foto: Pogostructures

// Jimmy Hellberg

Finesse 26 – en båt att bli kär i

Finess 26

Finess 26 Sven Hellström visar en helt ny typ av skärgårdsseglare på Allt för sjön. En annorlunda båt med fällköl och många finesser som imponerar på de flesta – kompisar och käresta. Hamnen.se föll för Finesse 26, det är helt enkelt en båt att bli kär i.

Finesse 26 är en ny typ av segelbåt. En skärgårdsseglare som svarar upp mot många förväntningar och samtidigt bjuder på överraskningar.

Konstruktören Sven Hellström är en man full av idéer, grundade i djup kunskap om segelbåtar och skärgårdsliv. Med Finesse 26 har han fått till en riktig fullträff.

– Hon är snabb, kommer in där ingen annan segelbåt kan lägga till och i hamn kan man sitta 14 personer i sittbrunnen, säger Sven Hellström.

Sven Hellström, båtbyggare, yachtkonstruktör och framgångsrik kappseglare, står bakom konstruktionen och konceptet.

– Målsättningen har varit att ta fram en sjövärdig och lätthanterlig båt av hög kvalitet.Det finns inget att jämföra med, men man kan säga att Finesse 26 är en dagseglare. Du kan sticka ut och segla när andan faller på, eller du kan också ha med hela gänget ombord. Stor vikt är också lagd på att du ska kunna sova bekvämt ombord, säger Sven.

Att hitta egna vikar har stått högt på prioritetslistan. Finesse 26 är därför utrustad med fällköl. När du vill gena genom ett sund, smyga runt en kobbe eller komma in i en vik dit ingen annan når pumpar du enkelt upp kölen med hjälp av hydraulik.

Finesse sticker då endast 0,75 meter. Råkar du gå på grund fälls kölen bara upp – det märks knappast, menar Sven som själv har testseglat sin skapelse många gånger.

– När du har lagt till kan du blicka ut över din vik, njuta av middagen i den stora sittbrunnen eller bara krypa ner i förpiken och lyssna på vågorna, berättar Sven.

Finesse 26 är utrustad med dubbla roder, för säkrare segling. Det innebär full kontroll även på hårda slörar med spinnaker eller gennaker.

Skrovet är lättdrivet och hon gör över åtta knop för motor, 10 Hk. En länkarm, snyggt dold under nåtad teak, mellan utomborsmotorn och rorkulten gör att man slipper det många gånger nervösa konstrycket att hålla ordning på både roder och utombordsmotor vid tilläggning.


Foto: Martin Rogberg

Finesse 26 är synnerligen välbalanserad och seglar jämnt med många 35-40 fotare.

Rorsmannen når alla manöverlinor, fall och skot på rufftaket. Det är bara några exempel på finesser som gör livet enklare och säkrare ombord. Kvalitén är i klass med större exklusiva båtar.

Finesse 26 – en båt att bli kär i, menar hamnen.se

Dubbla roder och påhängsmotor. En länkarm är kopplad till hjärtstocken så att motorn följer med vid roderutslag.

 

Pumpa och fäll därmed upp kölen när det är för grunt vatten under skrovet

Fakta Finesse 26:

Skrovlängd: 8,0 m

Bredd max: 2,9 m

Bredd vl: 1,9 m

Djupg. 0,75 ? 1,75

Vikt: 1450 kg

Segelarea: 32,5 m2

Gennaker: 36 m2

Kojplatser: 4

CE-kategori: C

Pris: cirka 700 000 kr