motorzeiler Vera - de Spiegel
2 mei 2021 – 26 november 2023
De bouw van de spiegel in drie stappen
De bouw van de spiegel gaat in drie fasen. Dat was van te voren niet precies zo bedacht, maar zo pakte het wel uit.
Wat wel van te voren bedacht was, was om direct na het samenstellen van de spantenparen de werktafel te gebruiken om hierop de spiegel op te bouwen. De spiegel wordt daarbij opgebouwd uit twee lagen eiken. Hiervoor worden de eiken planken gebruikt die we ook gebruiken voor de voorsteven, achtersteven en kielbalk.
De oorspronkelijke gedachte was om de spiegel vervolgens op te slaan en te monteren als het spantenraam staat. Begin 2023 kreeg ik echter mijn bedenkingen bij de dikte en de vlakheid van de spiegel. Door de spiegel op te bouwen uit twee lagen van de beschikbare eiken planken werd de totale dikte van de spiegel 50 mm. En dat terwijl de romp zelf volgens het ontwerp ‘slechts’ 30 mm dik wordt. En dan wordt de spiegel ook nog eens gesteun door een zware eigen stevenbalk. Dat kon volgens mij wel wat minder. De constructietekeningen en toelichting van de ontwerper gaven hiervoor geen aanwijzingen. En bovendien bedacht ik dat een volledig plat vlak altijd minder mooi is dan een licht gebogen vlak.
Deze overwegingen leidde tot de tweede fase van de bouw van de spiegel: het oorspronkelijke model werd aangepast door de dikte van de spiegel te laten verlopen van de oorspronkelijke 50 mm in het midden tot 30 mm aan de zijkanten.
De derde fase is het monteren van de spiegel op de achterstevenbalk. Dat kan uiteraard pas als de spanten en de kiel-steven constructie geplaatst zijn. Daardoor is de doorlooptijd van de bouw en het plaatsen van de spiegel uiteindelijk ca. 2,5 jaar geworden.
De afmetingen van de spiegel
Om de spiegel te maken moeten eerst de vorm en afmetingen bekend zijn. In het lijnenplan en de constructietekening is alleen het profiel van de spiegel aan de buitenzijde weergegeven. Hiervan moet dan – net als bij de spanten – de rompdikte afgetrokken worden.
Maar voor de spiegel moet ook nog rekening gehouden worden met de dikte van de spiegel. Want door de bolling van de romp is de breedte van de spiegel aan de binnenkant (meer naar de voorkant van het schip) groter dan de breedte aan de buitenkant (de eigenlijke achterkant van het schip).
Omdat de spiegel opgebouwd wordt uit twee lagen van 25 mm ben ik uitgegaan van een constructiedikte van 5 cm. In de tekeningen hiernaast is de oorspronkelijke spiegel (buitenkant) in rood getekend. De spiegel wordt 5 cm dik (twee lagen eikenhout van 25 mm). De binnenkant is in het zijaanzicht met een blauwe lijn getekend.
Door het snijpunt van de binnenzijde in het zijaanzicht met de dwarsdoorsneden op verschillende breedten uit te zetten in het achteraanzicht en onderaanzicht zijn 6 punten van de binnenzijde van de spiegel in het lijnenplan geconstrueerd uit de dwarsdoorneden.
Door nu ook het snijpunt van de binnenzijde in het zijaanzicht met de waterlijnen uit te zetten in het onderaanzicht zijn nogmaals 3 punten vastgelegd. Deze kunnen ook naar het achteraanzicht overgezet worden door in het onderaanzicht de afstand tot de hartlijn te meten en deze op de hoogte van de betreffende waterlijn uit te zetten in het achteraanzicht.
Wanneer we alle zo gevonden punten met elkaar verbinden, dan hebben we de vorm en afmetingen van de binnenzijde van de spiegel vastgelegd in het lijnenplan.
Om de werkelijke afmetingen van de spiegel vast te stellen moeten we dan nog wel rekening houden met de scheefstand van de spiegel. De spiegel staat onder een hoek van 64 graden met de waterlijn. Dat betekent dat alle hoogtematen met een factor 1/sin(64) = 1.1126 vermenigvuldigd moeten worden. Zo wordt de hoogte die in de tekening bij de breedtemaat 1.186m hoort in werkelijkheid niet 0.723m, maar 0.804m.
De opbouw van de spiegel (mei/juni 2021)
De opbouw van de spiegel begint met het uitzoeken dan wel uitzagen van een aantal eiken planken van een geschikte lengte op basis van de tekening die met de hierboven beschreven methode gemaakt is.
De verschillende planken worden onderling verlijmd en voorzien van deuvels voor extra sterkte.
De eerste laag wordt opgebouwd uit horizontaal gelegde delen.
Vanwege de lengte van de beschikbare lijmklemmen zijn de planken in twee groepen aan elkaar gelijmd en gedeuveld.
In tweede instantie hebben we vervolgens de twee resulterende delen weer aan elkaar gezet. Dat was mogelijk omdat de we dan de middelste (breedste) delen aan elkaar konden klemmen
De tweede laag is loodrecht op de eerste laag geplaatst. Daarbij staan de planken dus verticaal. Dit wordt straks de binnenkant van de spiegel.
Deze tweede laag is met epoxy verlijmd op de 1e laag. Daarvoor zijn de planken van de tweede laag met tijdelijke schroeven op de eerste laag vastgezet Na het uitharden van de epoxy lijm zijn de schroeven verwijderd en de schroefgaten vol gegoten met een epoxy vulling.
Tot slot is de spiegel aan twee kanten geschuurd en is op basis van de tekening de vorm van de spiegel uitgezaagd. Daarbij zijn de maten uit de tekening gecorrigeerd voor de dikte van de romp.
Het dwarsprofiel van de spiegel (februari 2023)
Zoals in het begin al gemeld heeft de in vorm gezaagde spiegel van juni 2021 tot begin 2023 in opslag gestaan terwijl we bezig waren met het opstellen van het spantenraam. Toen kreeg ik het idee dat een lichte bolling in de spiegel mooier zou zijn dan de vlakke plaat die in de tekening stond. Omdat ik niet een hele nieuwe spiegel wilde maken en de spiegel die we in 2021 gemaakt hadden toch wat dikker was dan strikt noodzakelijk hebben we geprobeerd de bolling aan te brengen door de spiegel naar de zijkanten dunner te maken.
De buitenste laag laten we daarmee verlopen van de oorspronkelijke 25 mm in het midden tot 5 mm aan de randen. Daardoor is de spiegel aan de randen 20 mm dunner dan in het midden. Het is niet veel, maar ik hoop dat daarmee toch net het ‘vlakke plaat’ idee weg genomen wordt. Dat zal echter in de praktijk moeten blijken als Vera in het water ligt.
Een bolling van 2 x 20 mm over een afstand van 2,5 m komt overeen met een cirkel met een straal van 38 m. Omdat het erg moeilijk is om een bolling met een straal van 38 m in een plaat van 2,5 m breedte te schaven hebben we 2 x 20 verticale lijnen op de spiegel getekend. De plaats van deze lijnen is zo gekozen dat iedere lijn 1 mm dieper moet komen te liggen dan de voorgaande lijn om uiteindelijk een bolling met een straal van 38 m te realiseren. Op iedere lijn is daarna de nodige diepte uitgefreesd met een boven frees. Daarna is het oppervlak van de spiegel met schaven en schuren afgewerkt. De resulterende bolling is zo klein dat deze met het blote oog haast niet te zien is.
Een onverwacht effect van deze bewerking was dat de meest naar de zijkant gelegen deuvels waarmee de planken van de buitenlaag oorspronkelijk aan elkaar vast gezet waren zichtbaar werden. Duidelijk een puntje waar ik in het begin niet goed over nagedacht had. Aangezien de hele romp van Vera, inclusief de spiegel, afgewerkt gaat worden met twee lagen glasvezel met epoxy is dit constructief geen bezwaar. Maar het blank lakken van de spiegel is hiermee geen optie meer.
Het plaatsen van de spiegel (november 2023)
Zoals hiervoor beschreven is de spiegel eerst op basis van de tekeningen op maat gemaakt, en daarna is er een lichte bolling (r = 38 m) in aangebracht. De plaatsing moest echter wachten op het moment dat de spanten opgesteld waren en de kielconstructie met voor- en achtersteven op de spanten geplaatst was. In november 2023 was het zover.
Ondanks dat we zo nauwkeurig mogelijk gewerkt hebben, bleek bij het nameten met een kruislijn laser dat niet alle spanten 100% zuiver recht achter elkaar staan. De middenlijnen bleken tussen de spanten onderling 1-5 mm te verschillen. Ook de achtersteven bleek niet helemaal haaks en in het midden te staan. Daar zit, afhankelijk van de hoogte, een afwijking van 5-10 mm in ten opzichte van de werkelijke middenlijn van het schip. Dat laatste was ook wel te verwachten. Want de achtersteven is een zwaar en onhandelbaar blok hout dat met een heftruck en een aantal takels op zijn plaats gehesen moest worden nadat de spanten opgesteld waren. Achteraf gezien hadden we dit onderdeel misschien beter ter plaatse kunnen maken en niet al van tevoren.
Als gevolg hiervan moest de positie van de spiegel ter plaatse zo goed mogelijk uitgelijnd worden met het feitelijke verloop van de achtersteven en de romp. Daarvoor zijn aan weerszijden van de kielbalk drie strooklatten op het spantenraam aangebracht om te zien waar de romp straks gaat aansluiten op de spiegel. En een kruislijn laser is gebruikt om te verzekeren dat de spiegel wel loodrecht en waterpas ten opzichte van de waterlijn van het schip komt te staan.
Vanwege de omvang en het gewicht van de spiegel is deze met een takel aan de kielbalk opgehangen om hem op de goede hoogte te stellen, afgestemd op de strooklatten van de romp en de dekweger die aan weerszijden de spanten in lengterichting verbindt. Verder hebben we twee dommekrachten gebruikt om de stuurboord- en bakboord uiteinden van de spiegel te kunnen optillen of te laten zakken terwijl het midden door de ophanging aan de takel op zijn plaats gehouden werd.
Toen de spiegel op deze manier op het oog goed hing is de hoogtepositie op de achterstevenbalk afgetekend. De plaats van de achtersteven en de aansluitingen met de dekwegers zijn afgetekend op de spiegel zelf. De spiegel is daarna los gemaakt en de contactvlakken met de achtersteven en de aansluitingen met de dekwegers zijn ingesmeerd met lijm (met schuurstof aangedikte epoxy). Daarna is de spiegel terug gehangen, waarbij de aangebrachte markeringen hielpen bij het op de juiste plek hangen. Door het eigen gewicht klemde de spiegel al voldoende tegen de achtersteven, maar de aansluitingen met de dekwegers moesten met lijmklemmen aangetrokken worden. Zoals te zien is op foto nr. 4 hadden we op dat moment geen lijmklemmen van voldoende lengte beschikbaar. De verbinding met de eerstvolgende spant is daarom tijdelijk vastgezet met een lijn die als verlenging van de lijmklem werkte.
De lijmverbinding tussen de spiegel en de achtersteven is aangevuld met acht schroeven. Hier komen later nog een paar zware bouten bij waar dan ook het roer aan komt te hangen. En de verbinding tussen de dekwegers en de spiegel is versterkt door aan iedere kant een eiken knie te plaatsen die met 10 mm bouten verbonden is met zowel de spiegel als de dekweger.
